مکانیسم عمل آنتی بیوتیک های بتالاکتام:

2-10-1.پنی سیلین ها:

پنی سیلین ها روی سنتز دیواره ی سلولی باکتریایی اثر می کنند و مانع رشد باکتری ها می شوند، دو مرحله ی اول سنتز دیواره ی سلولی یعنی تشکیل پنتاپپتید استیل مورامات و تبدیل آن به استیل گلوکز امین تغییر یافته و تشکیل پپتیدوگلیکان توسط پنی سیلین ها تحت تاثیر قرار نمی گیرد ولی در مرحله ی نهایی تشکیل دیواره ی سلولی، واکنش ترانس پپتیداسیون در سطح غشای سلول،توسط پنی سیلین ها مهار می شود که به دلیل شباهت ساختمانی D-آلانین-D-آلانین به پنی سیلین ها، این آنتی بیوتیک ها به ناحیه فعال آنزیم ترانس پپتیداز متصل می شوند. اگرچه آسیلاسیون آنزیم ترانس پپتیداز روی اثرات مهاری پنی سیلین ها و رشد باکتری اهمیت ویژه ای دارد، با وجود این، اهداف و پروتئین های دیگری در غشای سلول هستند که پنی سیلین ها به آن ها متصل می شوند. این اجزای غشاء پروتئین های با وزن مولکولی 120000-35000 به نام پروتئین های متصل شونده به پنی سیلین ها(PBPs) نامیده می شوند که اتصال به برخی از آنها با مرگ سلولی در ارتباط می باشد. این در حالی است اتصال به برخی دیگر از این پروتئین ها خواص مورفولوژیک باکتریایی را تغییر می دهد( فرناندز و همکاران ، 2003 ).

2-10-2.کارباپنم ها:

کارباپنم ها جزء آنتی بیوتیک های بتالاکتام محسوب می شوند که همانند همان گروه بیوسنتز دیواره ی سلولی را مهار می کنند. با این وجود بر خلاف دیگر بتالاکتام ها هدف های عمده ی کشنده ی آن ها در اشریشیاکلی PBP-1 و PBP-2 هستند. کارباپنم ها به دلیل اندازه ی کوچکی که دارند به خوبی به داخل باکتری های گرم منفی نفوذ می کنند. توانایی این داروها در مقابل پاتوژن های گرم منفی تولید کننده ی بتالاکتامازهای وسیع الطیف(ESBL)و یا مقدار بسیار بالایی از بتاکتاماز های AmpC، امتیاز عمده درمان این آنتی بیوتیک می باشد( سیروی و همکاران، 2005 )

2-10-3.سفالوسپورین ها:

سفالوسپورین ها، با اثر بر روی اجزای پپتیدوگلیکان دیواره سلولی باکتریایی، فعالیت ضد میکروبی خود را اعمال می کنند. پپتیدوگلیکان یک هتروپلی ساکارید مرکب از N-استیل گلوکز امین و N-استیل مورامیک اسید است که توسط پل های الیگوپپتیدی، پیوند عرضی با یکدیگر پیدا می کنند، در نتیجه یک ساختمان شبکه ای ایجاد می شود. پس از تشکیل اجزای دیواره در سیتوپلاسم و انتقال آن به سطح خارجی غشای سیتوپلاسمی، قند های جدید با اتصال عرضی از طریق عمل ترانس پپتیدازها، کربوکسی پپتیدازها و اندو پپتیداز ها به داخل ساختمان موجود ملحق می شوند. گروه آمیدی حلقه بتالاکتام ها در آنتی بیوتیک های بتالاکتام، از نظر شکل ساختمانی شبیه به باندD-آلانین-D-آلانین پنتا پپتید در پپتیدوگلیکان می باشد، لذا سبب می شود که آنزیم پپتیداز به اشتباه دارو را به عنوان سوبسترا بشناسد و زمانی که بدین ناحیه متصل شد فعالیت کاتالیتیک خود را از دست می دهد، چنین آنزیم هایی به عنوان PBPs شناخته می شوند. آرایش دقیق و تعداد PBPs در یک سلول در بین گونه ها متغییر می باشد. این آنزیم ها از نضر گرایش و اثرات ان ها روی بتالاکتام های مختلف با یکدیگر تفاوت دارند. غیر فعال شدن برخی از PBPs رشد دیواره ی سلولی را تغییر می دهد، این در حالی است که برخی دیگر، شکل سلول را تغییر می دهند. چگونگی مهار PBPs که سبب اثرات ضد میکروبی می گردد، هنوز به طور دقیق مشخص نشده است. حتی در یک ارگانیسم بیش از یک مکانیسم بر اساس این که کدام PBP به بتالاکتام متصل می شود، ممکن است وجود داشته باشد. علاوه بر این، عوامل بتالاکتام، اثرات باکتریوسیدالی خود را با رها کردن آنزیم های اتولیتیک در غشای سلول انجام می دهند ( نیل و همکاران ، 2006 ).

Extended-spectrum beta-lactamases

Siroy et al.