氨基糖苷类抗生素查看源代码讨论查看历史
氨基糖苷类抗生素(aminoglycoside),是传统的革兰氏阴性抗菌药物的药物和细菌学类别,其抑制蛋白质合成,并且含有一部分氨基修饰的糖苷(糖)。通常指含有氨基糖亚结构的任何有机分子。氨基糖苷类抗生素对革兰氏阴性需氧菌和一些厌氧杆菌显示杀菌活性,这些细菌尚未产生耐药性,但通常对革兰氏阳性和厌氧革兰氏阴性细菌没有作用。临床主要用于对革兰氏阴性菌、绿脓杆菌等感染的治疗。
命名法
氨基糖苷类抗生素的命名法,源自链霉菌属细菌的氨基糖苷以后缀-mycin命名,而源自Micromonospora 的那些则以后缀-micin命名。但是,该命名系统对氨基糖苷类不是特定的,因此出现这组后缀,并不意味著通用的作用机理。(例如,“万古霉素”,一种糖肽抗生素,和红霉素,一种由红细菌糖多孢菌产生的大环内酯类抗生素,以及其合成衍生物克拉霉素和阿奇霉素,都具有后缀,但作用机理明显不同。)氨基糖苷类抗生素最普遍应用的是链霉素。 它源自灰链霉菌,是最早的抗结核药物。链霉素缺乏此类大多数其他成员中常见的2-脱氧链胺胺部分。氨基糖苷的其他实例包括含脱氧链胺的药剂克拉霉素,妥布霉素,庆大霉素和新霉素。
作用机制
氨基糖苷类对“大多数革兰氏阴性需氧和兼性厌氧杆菌”具有浓度依赖性的杀菌活性,但对革兰氏阴性厌氧菌和大多数革兰氏阳性细菌则没有。它们只需要很短的接触时间,并且对迅速繁殖的易感细菌种群最为有效。这些活性归因于蛋白质合成抑制剂的主要作用方式,尽管某些特定药物可能涉及其他机制,但尚无详尽的机理描述。
蛋白质合成的抑制是通过氨基糖苷对细胞质,膜相关细菌核糖体的能量依赖性(有时是不可逆结合)介导的。(氨基糖苷首先穿过细菌细胞壁,即革兰氏阴性细菌中的脂多糖,并在细胞膜上被主动转运。)虽然蛋白质合成的具体步骤受到影响,但在特定的氨基糖苷类药物之间可能有所不同,它们的亲和力和程度也可能有所不同。在结合过程中,胞浆中氨基糖苷的存在通常会干扰30S核糖体亚基的肽延伸,导致不正确的mRNA翻译,从而导致截短的蛋白质的生物合成,或在特定点氨基酸组成发生变化。具体而言,结合会损害翻译校对,从而导致RNA信息误读,过早终止或两者兼而有之,从而导致翻译的蛋白质产物不准确。掺入细菌细胞膜的异常蛋白子集可能会导致其通透性发生变化,进而导致“氨基糖苷转运的进一步刺激”。这类分子的氨基糖部分(例如,克拉霉素,庆大霉素和妥布霉素中的2-脱氧链胺胺)与小分子与核糖体结构的缔合有关,导致翻译的不忠实。还提出了抑制核糖体易位的方法,即肽基tRNA从A位向P位的移动。(Spectinomycin,一种与氨基糖苷类药物经常讨论的相关但独特的化学结构类别,不会诱导mRNA误读,通常不具有杀菌作用。最后,氨基糖苷类还发生进一步的“细胞膜效应”。在随后的氨基糖苷暴露和转运过程中,“细菌细胞膜的功能完整性”可能会丢失。
- 作用在"30S"的抗生素:Aminoglycosides氨基糖苷类,Tetracycliness四环霉素类 。
- 作用在"50S"的抗生素:Macrolides大环内酯类,Chloramphenicol氯霉素,Clindamycin克林霉素,Linezolid利奈唑胺。
药代动力学和药效学
给药剂量与血液中血浆水平之间的关系存在显著差异。为获得正确的剂量,必须进行治疗药物监测(TDM)。这些药剂表现出抗生素后作用,其中在血液中没有或很少检测到药物水平,但是似乎仍然抑制细菌的再生长。这是由于与核糖体的牢固,不可逆的结合,并且在血浆水平下降后很长一段时间内仍保留在细胞内,并允许延长剂量间隔。根据它们的浓度,它们起抑菌剂或杀菌剂的作用。
适应症
氨基糖苷类主要用于涉及需氧性革兰氏阴性细菌的感染,例如假单胞菌,不动杆菌和肠杆菌。另外,一些分枝杆菌,包括引起结核病的细菌,对氨基糖苷敏感。链霉素是治疗结核病的第一种有效药物,尽管除多重耐药菌株外,氨基糖苷类(如链霉素和丁胺卡那霉素)的作用已被忽略(由于它们的毒性和给药途径不便)。氨基糖苷类药物最常用于严重感染的经验疗法,例如败血症,复杂的腹腔内感染,复杂的尿路感染和医院呼吸道感染。通常,一旦引起病原微生物的培养物生长并测试了它们的敏感性,就停止使用氨基糖苷类药物,转而使用毒性较小的抗生素。
如前所述,氨基糖苷类大多数对厌氧细菌,真菌和病毒无效。革兰氏阳性细菌引起的感染也可以用氨基糖苷类药物治疗,但是其他类型的抗生素更有效,对宿主的损害也较小。过去,氨基糖苷类已与β-内酰胺类抗生素一起在链球菌感染中联合使用,以发挥协同作用,特别是在心内膜炎中。最常见的组合之一是氨芐西林(一种与β-内酰胺或青霉素有关的抗生素)和庆大霉素。通常,医院工作人员将这种组合称为青霉素和庆大霉素的“ amp and gent”或更新近被称为“ pen and gent”。
抑制
已经利用对mRNA校对的干扰来治疗由终止密码子过早导致的遗传疾病(导致蛋白质合成和被截短的蛋白质提前终止)。氨基糖苷类可导致细胞克服终止密码子,插入随机氨基酸并表达全长蛋白质。氨基糖苷庆大霉素已在实验室中用于治疗囊性纤维化(CF)细胞,以诱导它们生长全长蛋白质。 CF是由编码囊性纤维化跨膜电导调节剂(CFTR)蛋白的基因突变引起的。在大约10%的CF病例中,该基因中的突变导致其在翻译过程中提前终止,从而导致被截短且无功能的CFTR蛋白的形成。认为庆大霉素会扭曲核糖体-RNA复合物的结构,导致终止密码子的错误阅读,导致核糖体“跳过”终止序列,并继续正常延伸和产生CFTR蛋白。
管理途径
由于它们不会从肠道吸收,因此可以静脉内和肌肉内给药。一些用于伤口的局部制剂。口服给药可用于肠道净化(例如,在肝性脑病中)。妥布霉素可以雾化形式给药。
临床用途
近期出现的革兰氏阴性细菌菌株具有先进的抗菌素耐药性引起的感染,促使医生重新评估这些抗菌剂的使用。人们对使用氨基糖苷的兴趣重新燃起,使人们对与这些化合物有关的两个主要问题,即抗菌药敏性和毒性谱图的争论重新燃起。目前的证据表明,氨基糖苷类确实在世界许多地方对大多数革兰氏阴性临床细菌分离物具有活性。尽管如此,在氨基糖苷治疗期间肾毒性和耳毒性的相对频繁发生使医生不愿在日常实践中使用这些化合物。对氨基糖苷各种剂量方案对毒性影响的理解的最新进展为该问题提供了部分解决方案,尽管为了完全克服该问题仍需要做更多的研究。
氨基糖苷类药物属于妊娠D类,即基于来自人类的调查或营销经验或研究的不良反应数据,有确凿的证据显示人类胎儿有风险,但尽管有潜在的益处,但仍可能在孕妇中使用该药物风险。
不良影响
氨基糖苷可引起内耳中毒,从而导致感觉神经性听力损失。内耳毒性反应的发生率在7%至90%之间,具体取决于所用抗生素的类型,患者对此类抗生素的敏感性以及抗生素的施用时间。氨基糖苷使用的另一种严重的致残副作用是前庭耳毒性。这会导致震颤(注视不稳定)和平衡障碍,影响个人反重力功能的各个方面。这种损失是永久性的,可以以任何剂量发生。
特定疾病的禁忌症
氨基糖苷类可加剧重症肌无力患者的虚弱,因此避免在这些患者中使用。线粒体疾病患者禁用氨基糖苷类药物,因为它们可能导致mtDNA翻译受损,从而导致不可逆的听力损失,耳鸣,心脏毒性和肾脏毒性。 但是,在一些没有线粒体疾病的患者中也观察到听力下降和耳鸣。1960年代到1970年代曾经非常广泛地使用,但是由于此类药物常有比较严重的耳毒性及肾毒性,使其应用受到一定限制,正在逐渐淡出一线用药的行列。 在使用胺基糖苷类抗生素可能产生的副作用包括有肾毒性、耳毒性及神经肌肉阻断等。传统的每日多次使用所产生肾毒性的相关危险因子已被确认,包含老年人,肝、肾功能不良,使用的药品种类、剂量、频次、治疗时间及同时使用具有肾毒性的药品[1]。
氨基糖苷类抗生素为静止期的杀菌剂,对多数革兰阴性杆菌有强大的杀菌作用。包括大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、变形杆菌、沙门菌、痢疾志贺菌、流感嗜血杆菌等,对革兰氏阳性球菌中的甲氧西林敏感葡萄球菌(产青霉素酶株)金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌仍有较好抗菌活性。社区获得上、下呼吸道感染的主要病原菌为A 组溶血性链球菌、肺炎链球菌、肺炎支原体等。而氨基糖苷类对各组链球菌(A组链球菌、草绿色链球菌、肺炎链球菌)的作用差,对肺炎支原体无抗菌活性。因此,2015版《抗菌药物临床应用指导原则》指出:氨基糖苷类抗菌药物对社区获得上、下呼吸道感染的主要病原菌肺炎链球菌、A 组溶血性链 球菌抗菌作用差,又有明显的耳、肾毒性,因此对门急诊中常见的上、下呼吸道细菌性感染不宜选 用本类药物治疗。由于其耳、肾毒性反应,本类药物也不宜用于单纯性上、下尿路感染初发病例的治疗。
氨基糖苷类药物不但不适于治疗门急诊社区获得性呼吸道疾病,也不适于治疗泌尿系感染的初发病例。加之这类药物的肾毒性、耳毒性、神经肌肉阻滞作用,如果临床不加选择应用,不但不会取得好的抗感染治疗效果,反而会引发药物不良反应,对患者身体带来药源性损害。因此,氨基糖苷类药物在门急诊的应用,应引起卫生行政管理部门、医务人员以及广大患者的高度重视[2]。
视频
参考资料
- ↑ 老年人使用每日一次胺基糖苷类抗生素之肾毒性相关危险因子tagg.org
- ↑ 氨基糖苷类药物不适宜治疗门急诊社区获得性呼吸道疾病每日头条