Beta lactam là gì? Các công bố khoa học về Beta lactam
Beta-lactam là nhóm hóa chất, nổi bật với kháng sinh như penicillin, cephalosporin, dùng rộng rãi nhờ tác động kháng khuẩn mạnh và tổng hợp dễ. Cấu trúc gồm vòng β-lactam với nitrogen và carbonyl, ngăn chặn tổng hợp thành tế bào vi khuẩn bằng cách liên kết với protein liên kết penicillin. Kháng sinh beta-lactam gồm penicillin, cephalosporin, monobactam, carbapenem, nhưng đối mặt với vi khuẩn kháng qua enzyme beta-lactamase. Để giải quyết, đã phát triển chất ức chế enzyme này. Chúng điều trị nhiễm khuẩn hô hấp, tiêu hóa, tiết niệu hiệu quả, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Giới thiệu về Beta-lactam
Beta-lactam là một nhóm lớn các hợp chất hóa học, trong đó nổi bật nhất là các kháng sinh như penicillin, cephalosporin, monobactam và carbapenem. Tên gọi "beta-lactam" bắt nguồn từ vòng lactam bốn thành, một hợp chất dị vòng với một nhóm carbonyl gắn vào nguyên tử nitrogen trong chuỗi. Rất nhiều kháng sinh thuộc nhóm này được sử dụng rộng rãi trong y học nhờ tác dụng kháng khuẩn mạnh mẽ và quá trình tổng hợp sinh học tương đối dễ dàng.
Cấu trúc và Cơ chế Tác động
Cấu trúc cơ bản của các hợp chất beta-lactam bao gồm vòng β-lactam, một cấu trúc 4 thành phần đặc trưng gồm một nguyên tử nitrogen và một nhóm carbonyl. Cơ chế tác động của các kháng sinh beta-lactam chủ yếu là ngăn chặn quá trình tổng hợp của thành tế bào vi khuẩn. Chúng liên kết với các protein liên kết penicillin (PBP) có vai trò xúc tác tạo cấu trúc vật liệu cho vách tế bào vi khuẩn, dẫn đến sự phá vỡ thành tế bào và tiêu diệt vi khuẩn.
Phân loại Beta-lactam
Các kháng sinh beta-lactam được chia thành nhiều nhóm chính như sau:
- Penicillin: Là loại kháng sinh beta-lactam đầu tiên được phát hiện. Penicillin hoạt động chống lại nhiều loại vi khuẩn Gram dương và một số vi khuẩn Gram âm.
- Cephalosporin: Có cấu trúc hóa học gần giống penicillin nhưng mở rộng hơn về mặt hoạt tính kháng khuẩn, bao gồm cả với nhiều vi khuẩn Gram âm.
- Monobactam: Là nhóm beta-lactam với cấu trúc chỉ có một vòng lactam duy nhất, như aztreonam. Chúng có khả năng chống lại vi khuẩn Gram âm.
- Carbapenem: Là loại kháng sinh có phổ rộng nhất trong nhóm beta-lactam, sử dụng để điều trị các loại vi khuẩn kháng thuốc mạnh.
Kháng Kháng sinh và Ứng dụng Lâm sàng
Một trong những thách thức lớn của việc sử dụng kháng sinh beta-lactam là sự gia tăng của các chủng vi khuẩn kháng thuốc. Các enzyme beta-lactamase do vi khuẩn tiết ra có thể phá hủy vòng beta-lactam, làm mất hiệu quả kháng sinh. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã phát triển các chất ức chế beta-lactamase như clavulanate, sulbactam và tazobactam, nhằm giữ nguyên hoạt tính của β-lactam.
Kháng sinh beta-lactam được ứng dụng rộng rãi trong điều trị nhiều loại nhiễm khuẩn, bao gồm nhiễm khuẩn hô hấp, tiêu hóa, tiết niệu và các bệnh truyền nhiễm khác. Nhờ vào hiệu quả cao và độ an toàn tương đối, chúng thường là lựa chọn hàng đầu cho nhiều bác sĩ trong quá trình điều trị.
Kết luận
Beta-lactam đóng vai trò quan trọng trong y học hiện đại thông qua khả năng giúp kiểm soát và tiêu diệt vi khuẩn. Mặc dù đối mặt với thách thức từ kháng kháng sinh, các nhóm nghiên cứu không ngừng phát triển những phương pháp mới để tối ưu hóa và tăng cường hiệu quả của các kháng sinh này. Sự hiểu biết sâu sắc về cơ chế tác động và quản lý hợp lý sẽ tiếp tục là nền tảng trong bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "beta lactam":
Kháng methicillin ở Staphylococcus aureus đã được liên kết với sự thay đổi trong các protein liên kết penicillin (PBP). Một đặc tính thú vị của tất cả các loại tụ cầu kháng methicillin là sự phụ thuộc khả năng kháng vào giá trị pH của môi trường nuôi cấy. Sự phát triển của vi khuẩn này ở pH 5,2 hoàn toàn ngăn chặn sự biểu hiện của khả năng kháng methicillin. Chúng tôi đã kiểm tra các mẫu PBP của các tụ cầu kháng methicillin phát triển ở pH 7,0. Chúng tôi đã phát hiện một PBP có khối lượng phân tử lớn (PBP-2a; kích thước xấp xỉ 78.000 Dalton) chỉ xuất hiện ở vi khuẩn kháng nhưng không có ở chủng nhạy cảm tương đồng. Trong các mẫu nuôi cấy ở pH 5,2, PBP bổ sung này không thể được phát hiện.
Một chất ức chế β-lactamase mới đã được phân lập từ
Sáu chủng Escherichia coli và 12 chủng Klebsiella pneumoniae từ một bệnh viện đã biểu hiện một loại beta-lactamase chung với điểm pI khoảng 9.0 và kháng cefoxitin và cefotetan (dải MIC, từ 64 đến > 128 và 16 đến > 128 microgam/ml, tương ứng). Mười bảy trong số 18 chủng này sản sinh nhiều loại beta-lactamase. Đáng chú ý nhất là ba chủng K. pneumoniae cũng kháng lại imipenem (MICs, 8 đến 32 microgam/ml). Các thí nghiệm đo quang học beta-lactamase với enzyme tinh khiết cho thấy khả năng thủy phân của cephamycin, ngoài cephaloridine và benzylpenicillin. Gen mã hóa beta-lactamase pI 9.0 (được đặt tên là ACT-1 theo kiểu AmpC) đã được khuyết khế và giải trình tự, cho thấy một gen beta-lactamase kiểu ampC có nguồn gốc từ Enterobacter cloacae, với sự tương đồng 86% về trình tự với beta-lactamase P99 và 94% về phần trình tự với MIR-1. Phương pháp hoá học Southern chỉ ra rằng gen mã hóa ACT-1 nằm trên một plasmid lớn trong một số chủng K. pneumoniae cũng như trên nhiễm sắc thể của tất cả các chủng, cho thấy gen này nằm trên một yếu tố dễ dàng di động. Hồ sơ protein màng ngoài của các chủng K. pneumoniae chỉ ra rằng ba chủng kháng imipenem thiếu một protein màng ngoài chủ yếu khoảng 42 kDa, đang hiện diện trong các chủng nhạy cảm với imipenem. ACT-1 là beta-lactamase loại AmpC qua trung gian plasmid đầu tiên có nguồn gốc từ Enterobacter đã được giải trình tự hoàn chỉnh. Công trình này chứng minh rằng ngoài kháng cephamycin, khả năng kháng imipenem có thể xảy ra trong K. pneumoniae khi một mức độ cao của beta-lactamase ACT-1 được sản xuất kết hợp với sự mất đi của một protein màng ngoài chủ yếu.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10