AGENTI CHIMIOTERAPEUTICI DE SINTEZA

AGENTI CHIMIOTERAPEUTICI DE SINTEZA

Utilizarea substantelor de sinteza chimica sau produse de diferite organisme, in scop terapeutic, este veche. Indienii din Peru mestecau scoarta arborelui de chinina pentru tratamentul malariei. In secolul 15, in Europa se foloseau compusii cu mercur pentru tratamentul sifilisului, iar chinezii utilizau cultura de fungi microscopici crescuta pe semintele de soia, pentru tratamentul furunculelor. Fenomenul de antibioza (inhibitia dezvoltarii unui microorganism de catre altele) a fost descris de Pasteur (l877). Conceptul chimioterapiei a fost formulat de P. Ehrlich (l904) in Germania. El a presupus ca este posibila gasirea unor substante chimice cu efecte toxice selective asupra parazitilor, dar nu pentru om. Ideia a fost denumita "pastila magica", pentru care a fost distins cu premiul Nobel. Ehrlich a descoperit para-rosanilina, cu efecte antitripanosomiale si a sintetizat compusul arsenic arsfenamina (salvarsan) pentru tratamentul sifilisului.

Salvarsan

Gelmo (1908) a sintetizat sulfanilamida pentru tratamentul pacientilor infectati cu Treponema pallidum, agentul sifilisului. Eisenberg(1913) a studiat proprietatile bactericide ale azo-colorantilor cu grupari sulfonamidice. Gratia si Dath (1924)au studiat microorganismele din sol si au descoperit actinomicetina, produsa de actinomicete.

Fleming (l928), in cautarea unor compusi cu potential antibacterian, a observat inhibitia cresterii coloniilor de Staphylococcus aureus in vecinatatea coloniilor fungice de Penicillium notatum. Apoi a aratat ca mediul lichid al culturii de P. notatum,    diluat de 800 de ori, a inhibat cresterea culturii de Staphylococcus. A descoperit "medicamentul miracol" - pe care l-a denumit penicilina, dar n-a izolat-o, pentru care a fost distins cu premiul Nobel. Calitatile ei de medicament "miraculos" au fost evidentiate de catre Ernst Chain si Howard Florey (1939), care au izolat-o si au folosit-o in tratamentul infectiilor bacteriene in timpul celui de al II-lea razboi mondial. Productia industriala a inceput in l943. Noul medicament a fost introdus in circuitul clinic general in 1944 si a avut un impact urias asupra starii de sanatate a populatiei umane.

In acelasi timp, Gerhard Domagk (1935) (medic german) a remarcat activitatea antimicrobiana in vitro a compusului prontosil, primul dintr-o serie lunga de substante sintetice denumite sulfonamide. Prontosil a fost introdus in clinica in anii "30 pentru tratamentul infectiilor tractului urinar, pneumoniei si altor stari patologice. In vivo, prontosil este convertit la sulfanilamida activa, analogul acidului paraaminobenzoic (APAB). In 1939, el a demonstrat valoarea terapeutica a sulfonamidelor (gruparea S a compusilor) pentru tratamentul infectiilor cu Streptococcus si activitatea antimicrobiana cu spectru larg. Multe sulfonamide au eficienta inferioara antibioticelor naturale, dar se folosesc pe scara larga.

R. Dubos (1939) a izolat gramicidina si tirocidina din Bacillus brevis, active fata de bacteriile Gram pozitive. In 1945, farmacologii aveau la dispozitie, pentru uzul clinic, 5488 derivati ai sulfanilamidei (sulfonamidei).

S. Waksman (1944-'45) a izolat streptomicina din Str. griseus, un microorganism izolat din sol, pentru care a primit premiul Nobel. Streptomicina este activa fata de unele bacterii Gram pozitive si fata de Mycobacterium tuberculosis. El a propus denumirea de antibiotic, cu sensul de compus chimic produs de un microorganism, care la concentratie mica, inhiba cresterea sau omoara alte microorganisme.

Cresterea unui organism depinde de integritatea aparatului sau enzimatic de sinteza. Mediul influenteaza cresterea celulelor, in primul rand prin alterarea activitatii enzimelor. Inhibitia activitatii enzimelor este o modalitate importanta de tratament al infectiilor bacteriene.

Caracteristicile unui agent antimicrobian sunt urmatoarele:

solubilitatea in fluidele organismului si o farmacocinetica favorabila pentru a fi transportat la situsul infectiei, unde trebuie sa atinga o concentratie inalta. Chiar agentii care se administreaza local trebuie sa se dizolve in fluidele tesutului lezat, dar nu trebuie sa se lege prea strans de proteinele serice. Farmacocinetica semnifica actiunea medicamentului in organism pentru o perioada de timp si include: absorbtia, distributia, localizarea in tesuturi, biotransformarea (modificarea biochimica), excretia;

sa patrunda in celula bacteriana prin structurile de invelis;

toxicitatea selectiva: agentii chimioterapeutici trebuie sa fie mai toxici pentru microorganisme decat pentru celulele gazdei. DL₅₀ (doza letala 50)sa fie inalta, iar concentratia minima inhibitorie(CMI) si/sau concentratia bactericida minima (CBM)sa fie cat mai scazuta. DL₅₀ masoara toxicitatea/letalitatea fata de gazda. CMI masoara concentratia antibioticului, necesara pentru a inhiba cresterea patogenului tinta, iar CBM masoara concentratia antibioticului necesara pentru a omori agentul patogen tinta. Idealul este sa existe o diferenta mare intre concentratia minima toxica pentru microorganisme si concentratia ce lezeaza celula gazda;

sa aiba un spectru de activitate adecvat (larg sau ingust), corelat cu diagnosticul. Un antibiotic cu spectru larg este indicat intr-o infectie polimicrobiana (de exemplu, o infectie anaeroba intraabdominala), iar un antibiotic cu spectru ingust este recomandat pentru o infectie produsa de un singur agent patogen (de exemplu, o infectie stafilococica tegumentara);

sa-si pastreze toxicitatea standard si sa nu devina mai toxic sau mai putin toxic dupa interactiunea cu substantele nutritive, cu alte medicamente sau in conditii patologice (diabet, insuficienta renala etc.);

sa nu determine efecte secundare (de exemplu, sa nu fie alergic pentru organismul gazda);

sa fie stabil dupa administrare, adica sa-si pastreze concentratia terapeutica constanta in sange si in fluidele organismului;

sa fie degradat si excretat lent;

sa nu induca fenomenul de rezistenta a microorganismelor;

sa fie stabil in conditiile pastrarii (refrigerare, intuneric);

sa fie ieftin.

Principiul fundamental al chimioterapiei antiinfectioase consta in utilizarea unor substante cu toxicitate selectiva care sa stopeze cresterea si multiplicarea agentului patogen infectios, dar sa nu altereze functionalitatea celulelor organismului uman si animal. Agentii chimioterapeutici interactioneaza selectiv cu sistemele metabolice active ale microorganismelor, dar nu cu acelea ale celulelor organismului gazda.

Actiunea selectiva inseamna capacitatea unui agent chimic de a inhiba dezvoltarea microorganismelor (si prin extindere, a celulelor maligne), la concentratii ce pot fi tolerate de organismul gazda.

Agentii antimicrobieni interfera cu procese specifice, esentiale pentru cresterea si diviziunea agentilor patogeni: bacterii, fungi, protozoare. Ei pot fi grupati in inhibitori ai peretelui celular bacterian si fungic, inhibitori ai functiei membranei citoplasmatice, inhibitori ai sintezei acizilor nucleici si inhibitori ai functiei ribosomale.

Agentii antimicrobieni pot fi bactericizi (omoara tinta bacteriana sau fungica) sau bacteriostatici, adica inhiba cresterea celulei tinta. Agentii bactericizi sunt mai eficienti, iar cei bacteriostatici pot fi benefici, deoarece modifica intensitatea metabolismului celular si permit mecanismelor de aparare ale gazdei, sa distruga agentul patogen.