Penicillin

Penicilline, een van de eerste en nog steeds een van de meest gebruikte antibiotica, is afkomstig van de schimmel Penicillium. In 1928 stelde de Schotse bacterioloog Alexander Fleming voor het eerst vast dat kolonies van de bacterie Staphylococcus aureus niet groeiden in die delen van een cultuur die per ongeluk waren besmet met de groene schimmel Penicillium notatum. Hij isoleerde de schimmel, kweekte deze in een vloeibaar medium en ontdekte dat deze een stof produceerde die in staat was veel van de gewone bacteriën die de mens infecteren te doden. De Australische patholoog Howard Florey en de Britse biochemicus Ernst Boris Chain isoleerden en zuiverden penicilline aan het eind van de jaren 1930, en in 1941 was een injecteerbare vorm van het geneesmiddel beschikbaar voor therapeutisch gebruik.

Lees meer over dit onderwerp

antibioticum: penicillines

De penicillines hebben een unieke structuur, een β-lactamring, die verantwoordelijk is voor hun antibacteriële werking. De β-lactamring reageert…

De verschillende soorten penicilline die door verschillende soorten van de schimmel Penicillium worden gesynthetiseerd, kunnen in twee klassen worden verdeeld: de natuurlijk voorkomende penicillines (die welke tijdens het gistingsproces van de schimmel worden gevormd) en de halfsynthetische penicillines (die waarbij de structuur van een chemische stof – 6-aminopenicillaanzuur – die in alle penicillines voorkomt, op verschillende manieren wordt gewijzigd). Omdat het mogelijk is de eigenschappen van het antibioticum te veranderen, worden verschillende soorten penicilline geproduceerd voor verschillende therapeutische doeleinden.

De natuurlijk voorkomende penicillines, penicilline G (benzylpenicilline) en penicilline V (fenoxymethylpenicilline), worden nog steeds klinisch gebruikt. Wegens zijn slechte stabiliteit in zuur, wordt een groot deel van penicilline G afgebroken bij het passeren van de maag; als gevolg van deze eigenschap moet het worden toegediend door intramusculaire injectie, hetgeen het nut ervan beperkt. Penicilline V daarentegen wordt meestal oraal toegediend; het is beter bestand tegen spijsverteringszuren dan penicilline G. Sommige van de halfsynthetische penicillines zijn ook beter zuurstabiel en kunnen dus als oraal geneesmiddel worden toegediend.

Alle penicillines werken op dezelfde manier, namelijk door de bacteriële enzymen te remmen die verantwoordelijk zijn voor de synthese van de celwand in replicerende micro-organismen en door andere enzymen te activeren om de beschermende wand van het micro-organisme af te breken. Als gevolg hiervan zijn ze alleen effectief tegen micro-organismen die zich actief repliceren en celwanden produceren; ze zijn dus ook niet schadelijk voor menselijke cellen (die in principe geen celwanden hebben).

Sommige stammen van voorheen vatbare bacteriën, zoals Staphylococcus, hebben een specifieke resistentie ontwikkeld tegen de natuurlijk voorkomende penicillines; deze bacteriën produceren β-lactamase (penicillinase), een enzym dat de interne structuur van penicilline verstoort en zo de antimicrobiële werking van het geneesmiddel tenietdoet, of ze missen celwandreceptoren voor penicilline, waardoor het vermogen van het geneesmiddel om de bacteriecellen binnen te dringen sterk wordt beperkt. Dit heeft geleid tot de productie van penicillinase-resistente penicillines (penicillines van de tweede generatie). Hoewel deze middelen bestand zijn tegen de activiteit van β-lactamase, zijn zij echter niet zo doeltreffend tegen stafylokokken als de natuurlijke penicillines, en zij gaan gepaard met een verhoogd risico op levertoxiciteit. Bovendien zijn sommige stammen van Staphylococcus resistent geworden tegen penicillinase-resistente penicillines; een voorbeeld is methicilline-resistente Staphylococcus aureus (MRSA).

Penicillines worden gebruikt bij de behandeling van keelinfecties, meningitis, syfilis, en verschillende andere infecties. De belangrijkste bijwerkingen van penicilline zijn overgevoeligheidsreacties, waaronder huiduitslag, netelroos, zwelling, en anafylaxie, of allergische shock. De meer ernstige reacties zijn zeldzaam. Lichtere symptomen kunnen worden behandeld met corticosteroïden, maar worden meestal voorkomen door over te schakelen op alternatieve antibiotica. Anafylactische shock, die bij eerder gesensibiliseerde personen binnen enkele seconden of minuten kan optreden, kan onmiddellijke toediening van epinefrine vereisen.