background image

Katedra Biochemii, Farmakologii i Toksykologii 
Wydziału Medycyny Weterynaryjnej 
Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu

Aminoglikozydy i aminocyklitole

prof. dr hab. Marcin Świtała

Materiał pomocniczy do ćwiczeń z przedmiotu farmakologia 

weterynaryjna (2010/11)

background image

AMINOGLIKOZYDY

To grupa antybiotyków bakteriobójczych o zróżnicowanym 
spektrum działania przeciwbakteryjnego służy do leczenia 
ciężkich infekcji wywołanych przez tlenowe bakterie Gram-
ujemne, a także w wielu przypadkach przez gronkowce.

Z punktu widzenia chemicznego są to aminoglikozydowe 
aminocyklitole. 

Z grupą tą omawiany jest także aminocyklitol - spektynomycyna, 
która jest jednak antybiotykiem bakteriostatycznym

background image

Ze względu na aktywność przeciwbakteryjną aminoglikozydy 
dzieli się na leki o 

-

wąskim spetrum działania - głównie na bakterie Gram ujemne

streptomycyna i dihydrostreptomycyna

-

poszerzonym spektrum działania - na bakterie Gram ujemne i niektóre 

...

Gram-dodatnie zwłaszcza gronkowce

neomycyna, kanamycyna, apramycyna

netilmycyna i sisomycyna

- o szerokim spektrum działania - na Gram dodatniue i ujemne, w tym na 

..

Pseudomonas  aeruginosa

amikacyna, tobramycyna i gentamicina

Aminocyklitol -

spektynomycyna 

działa batreriostatycznie głównie 

na bakterie Gram-ujemne, słabiej na Gram-dodatnie oraz na Mycoplasma

background image

streptomycyna

HO

NH

H

2

N

NH

H

2

N

CH

3

HO

CH

3

NH

OH

NH

OH

HO

O

O

NH

OH

HO

O

O

HC

O

dihydrostreptomycyna

HO

NH

H

2

N

NH

H

2

N

CH

3

HO

CH

3

NH

OH

NH

OH

HO

O

O

NH

OH

HO

O

O

H

2

C

OH

Streptomycyna i 
dihydrostreptomycyna 
zawierają aminocyklitol 
-streptydynę 

*

*

*

background image

O

O

NH

2

HO

OH

NH

2

O

O

HO

O

O

OH

NH

2

H

2

N

OH

NH

2

OH

OH

NH

2

neomycyna

Neomycyna i zawiera aminocyklitol -
2-deoksystreptaminę 

*

*

background image

O

O

O O

NH

2

HO

HO

OH

HO

H

2

N

NH

2

OH

OH

NH

2

HO

kanamycyna

O

O

O O

NH

2

HO

HO

OH

HO

H

2

N

OH

OH

NH

2

HO

NH

amikacyna

O

OH

NH

2

apramycyna 

O

O

O

OH

H

2

N

OH

HN

HO

OH

O

NH

2

O

HO

OH

NH

2

H

2

N

background image

O

O

O O

NH

HO

NH

2

HO

H

2

N

OH

OH

NHCH

3

NH

2

H

3

C

CH

3

HO

CH

3

gentamicyna C1

O

O

O O

NH

2

HO

NH

2

HO

H

2

N

OH

OH

NH

2

HO

NH

2

tobramycyna

background image

spektynomycyna 

O

O

O

O

OH

CH

3

HO

OH

HN

CH

3

background image

Zasadowy, polikationowy i polarny charakter 
ich cząsteczek utrudnia bierne przechodzenie 
tych leków przez błony komórkowe, co jest 
powodem ograniczenia ich dystrybucji do 
przestrzeni międzykomórkowej po podaniu 
parenteralnym lub bardzo ograniczonego 
wchłaniania do krwi po podaniu per os.

background image

Farmakodynamika 

Aminoglikozydy działają bakteriobójczo, a ich 
efektywność zależy od wysokości uzyskanego w 
miejscu bytowania ustrojów stężenia. 

Są to zatem antybiotyki stężeniozależne

Najszybsze i najbardziej efektywne działania 
uzyskuje się po uzyskaniu stężeń 
przekraczających 10-krotnie wartości MIC.

background image

MECHANIZM DZIAŁANIA AMINOGLIKOZYDÓW:

- wnikają do komórki bakteryjnej przy pomocy transportu 

czynnego zależnego od przemian tlenowych   

- po wniknięciu łączą się z receptorami podjednostki 30S 

rybosomu

-

zaburzają odczyt kodu genetycznego przez mRNA w 

wyniku czego może dojść do:

 wbudowania niewłaściwych aminokwasów w peptyd,co 

prowadzi do powstania białka o niewłaściwej strukturze.

 zatrzymania syntezy białka
 przedwczesnego przerwania syntezy białka 

Powstałe nieprawidłowe białka są częściowo wbudowywane 

w błonę cytopłazmatyczną komórki bakteryjnej, co w 
konsekwencji prowadzi do jej uszkodzenia 

background image

Aminoglikozydy wywołują tzw. efekt poantybiotykowy 
(PAE), który polega na kilkugodzinnym  zahamowaniu 
wzrostu bakterii po  zakończeniu ekspozycji na lek nawet 
po obniżeniu jego stężenia znacznie poniżej wartości 
MIC.  
Występowanie tego zjawiska pozwala na osiągnięcie 
wysokiej skuteczności leków z tej grupy po  jednorazowym 
podaniu  w ciągu doby. Jest ona podobna do efektów 
uzyskiwanych przy podawaniu 2-3-krotnym w ciągu doby. 
Takie stosowanie ogranicza nefro- i ototoksyczne działanie 
tych leków

background image

OPORNOŚĆ DROBNOUSTROJÓW na aminoglikozydy 
powstaje poprzez:
1. wytwarzanie enzymów unieczynniających te antybiotyki na 
drodze acetylacji, adenylacji lub fosforylacji ( wewnątrz 
komórki bakteryjnej).
2. zmianę sekwencji aminokwasowych niektórych bakteryjnych 
białek rybosomalnych, co prowadzi do hamowania łączenia się 
antybiotyku z podjednostką 30S.

Oporność   na   aminoglikozydy   jest   przekazywana   przez 
plazmidy.
Między  aminoglikozydami występuje tylko częściowa oporność 
krzyżowa.
Rozwój oporności jest na ogół powolny, w przypadku 
streptomycyny może mieć charakter szybki i jednostopniowy.

background image

FARMAKOKINETYKA:

Aminoglikozydy nie wchłaniają się z przewodu 
pokarmowego, stąd niektóre z nich np. streptomycyna i 
neomycyna , są wykorzystywane do leczenia infekcji 
bakteryjnych przewodu pokarmowego 
Do leczenia infekcji uogólnionych muszą być podawane 
parenteralnie domięśniowo lub dożylnie.   
Dobrze wchłaniają się  z uszkodzonej skóry, z jamy 
otrzewnowej, opłucnowej i stawów.  

W niewielkim stopniu wiążą się z białkami krwi (ok. 30 %). 

background image

Ulegają rozmieszczeniu jedynie w kompartmencie 
centralnym i zewnątrzkomórkowym.
Słabo przenikają do płynu mózgowo-rdzeniowego, 
natomiast dobrze do jam ciała, krążenia płodowego i 
mleka.

Są wydalane niemal w całości w stanie niezmienionym, 
przez nerki.
Przy upośledzonym przesączaniu kłębuszkowym istnieje 
tendencja do kumulacji i wystąpienia efektu toksycznego.

background image

DZIAŁANIE TOKSYCZNE:

Aminoglikozydy

 działają neurotoksycznie,
 działają ototoksycznie zarówno wobec funkcjonalnych 

komorek ślimaka jak i przedsionka ,

 hamują przekaźnictwa nerwowo-mięśniowe  głównie w 

warunkach synergizmu z lekami zmniejszającymi napięcie 
mięśni szkieletowych,

 wywołują odczyny alergiczne; szczególnie po 

stosowaniu zewnętrznym, są to reakcje nadwrażliwości 
typu późnego - niezależne od przeciwciał .

background image

AMINOGLIKOZYD

ototoksyczność nefrotoksyczność

• streptomycyna

+++

+

• neomycyna

+++

+++

• paromomycyna

+++

+++

• kanamycyna

++

++

• amikacyna

+

++

• gentamycyna

+

(+)

++

(+)

• tobramycyna

• spektynomycyna

background image

KOJARZENIE AMINOGLIKOZYDÓW  Z INNYMI 
LEKAMI PRZECIWBAKTERYJNYMI:

Antybiotyki aminoglikozydowe można kojarzyć z 
antybiotykami beta-laktamowymi ( penicyliny, 
cefalosporyny), z nitroimidazolami ( metronidazolem), 
chinolonami, z wankomycyną i rifampicyną.

Aminoglikozydy łączy się z antybiotykami p-laktamowymi 
w leczeniu zakażeń paciorkowcowych, w zakażeniach 
wywołanych przez Pseudomonas aeruginosa 

Staphylococcus aureus