Aminoglycosides: Difference between revisions
Feedback

From WikiLectures

(Created page with "Aminoglykosidy jsou '''baktericidní''' antibiotika, používaná zejména v nemocnicích. == Mechanismus účinku == Inhibují syntézu bílkovin ireverzibilní vazb...")
 
mNo edit summary
Line 1: Line 1:
Aminoglykosidy jsou '''[[baktericidní]]''' [[antibiotika]], používaná zejména v nemocnicích.
Aminoglycosides are bactericidal antibiotics, mainly used in hospitals.


== Mechanismus účinku ==
== Mechanism of action ==
Inhibují syntézu bílkovin ireverzibilní vazbou na 30S podjednotku ribozomu.
They inhibit protein synthesis by irreversible binding to the 30S subunit of the ribosome.


== Antimikrobiální spektrum ==
== Antimicrobial spectrum ==
Aminoglykosidy jsou účinné především na infekce způsobené gramnegativy (''Escherichia'', ''[[Klebsiella spp.|Klebsiella]]'', ''Enterobacter'', ''Serratia'', ''Citrobacter'', ''Pseudomonas'', ''Acinetobacter'', ''[[Salmonella]]'', ''[[Shigella]]'') a grampozitivy (''[[Staphylococcus aureus]]'', včetně kmenů produkujících β-laktamázy, '' [[Rod Staphylococcus|Staphylococcus]] epidermidis''). Méně citlivé až rezistentní jsou streptokoky a enterokoky. Přirozeně rezistentní jsou anaeroby.
Aminoglycosides are mainly effective against infections caused by Gram-negatives (Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Pseudomonas, Acinetobacter, Salmonella, Shigella) and Gram-positives (Staphylococcus aureus, including β-lactamase-producing strains, Staphylococcus epidermidis). Less sensitive to resistant are streptococci and enterococci. Anaerobes are naturally resistant.


== Farmakokinetika ==
== Pharmacokinetics ==
Aminoglykosidy se per os nevstřebávají, v GIT působí místně. Podávají se tedy parenterálně (převážně i.v.). Dobře se vstřebávají i po i.m. podání. Špatně pronikají do tělních tekutin a tkání. Nemetabolizují se, vylučují se [[glomerulární filtrace|glomerulární filtrací]]. Eliminace je výrazně snížena při poruše renálních funkcí (u nemocných s renální insuficiencí a selháním; u dětí v prvním týdnu života, zejména nedonošených pro nezralost ledvin; ve stáří, kdy se snižuje glomerulární filtrace z důvodu redukce krevního průtoku [[ledviny|ledvinami]]). V těchto případech se aminoglykosidy mohou kumulovat a vyvolávají toxická poškození.
Aminoglycosides are not absorbed per os and act locally in the GIT. They are therefore administered parenterally (mostly i.v.). They are also well absorbed after i.m. administration. They penetrate poorly into body fluids and tissues. They are not metabolised and are excreted by glomerular filtration. Elimination is markedly reduced in renal impairment (in patients with renal insufficiency and failure; in children in the first week of life, especially premature infants due to renal immaturity; in old age when glomerular filtration decreases due to reduced renal blood flow). In these cases, aminoglycosides may accumulate and cause toxic damage. In the renal tubules, they enter cells by active transport and penetrate into lysosomes, where they cause intracellular shedding of autolytic lysosomal enzymes and subsequent cell autolysis and necrosis.
V ledvinných tubulech se dostávají [[aktivní transport|aktivním transportem]] do [[buňka|buněk]] a pronikají až do [[lysozomy|lysozomů]], kde způsobují vylití autolytických lysozomálních [[enzymy|enzymů]] intracelulárně a následnou buněčnou autolýzu a [[nekróza|nekrózu]].


== Farmakodynamika ==
== Pharmacodynamics ==
Účinek aminoglykosidů je závislý na [[plazma]]tické koncentraci.
The effect of aminoglycosides is dependent on plasma concentration. They are hydrophilic, so they do not penetrate biological membranes easily. They are subject to active O2-dependent transport across the inner part of the membrane (therefore they do not act on anaerobes). They induce a rapid killing phase (6 h), followed by a bacteriostasis phase (even when antibiotic concentrations are low), when bacterial regrowth does not occur. This phase is also called the "post-antibiotic effect" (PAE). Its magnitude is determined by the size of the cmax, and the type of bacteria. It is amplified by the presence of leukocytes. Combination with β-lactams facilitates penetration by passive diffusion.
Jsou to látky [[hydrofilní]], takže špatně pronikají [[biologická membrána|biologickými membránami]]. Podléhají aktivnímu transportu přes vnitřní část membrány, závislém na O<sub>2</sub> (proto nepůsobí na anaeroby). Vyvolávají '''fázi rychlého zabíjení''' (6 hod), po ní následuje '''fáze bakteriostázy''' (dokonce i v případě, že koncentrace antibiotika jsou nízké), kdy nedochází k opětnému růstu [[bakterie|bakterií]]. Tato fáze je také nazývána '''„postantibiotický efekt“''' (PAE). Jeho mohutnost je dána velikostí c<sub>max</sub>, a typem bakterie. Je zesílen přítomností [[leukocyty|leukocytů]].
Kombinace s [[betalaktamová antibiotika|β-laktamy]] usnadňuje penetraci pasivní [[difuze|difuzí]].


== Nežádoucí účinky a toxicita ==
== Side effects and toxicity ==
Aminoglykosidy jsou potenciálně '''ototoxické'''. Ototoxicita může být '''akutní''' (po vysoké dávce) z reverzibilní blokády [[kalcium|kalciového]] proudu ve vláskových buňkách, která může být napravena podáním kalcia, protože jde o kompetitivní [[antagonista|antagonismus]] mezi antibiotikem a kalciem. '''Chronická''' ototoxicita je přisuzována době [[expozice]] (AUC) a je až v 50 % ireverzibilní, nepředvídatelná, náhle a intenzivně se projevující po 5–7 dnech léčby. Mezi nežádoucí účinky patří i '''neurotoxicita'''.
Aminoglycosides are potentially ototoxic. Ototoxicity may be acute (after high dose) from reversible blockade of calcium current in hair cells, which can be corrected by calcium administration because of the competitive antagonism between the antibiotic and calcium. Chronic ototoxicity is attributed to the time of exposure (AUC) and is up to 50% irreversible, unpredictable, sudden and intense after 5-7 days of treatment. Adverse effects include neurotoxicity. Aminoglycosides are also nephrotoxic due to their effect on the renal tubules. The damage tends to be reversible. It is important to note that they are one of the few antibiotics whose effect and toxicity correlate closely with plasma concentrations (better than dose). Yet the difference between the concentrations underlying antibiotic and toxic effects is small (they have a narrow therapeutic window). Therapeutic drug monitoring (TDM) is performed.
Aminoglykosidy jsou také '''nefrotoxické''' pro svůj vliv na renální tubuly. Poškození bývá reverzibilní. Je důležité si uvědomit, že jsou to jedna z mála antibiotik, jejichž účinek i toxicita úzce korelují s plazmatickými koncentracemi (lépe nežli s dávkou). Přitom rozdíl mezi koncentracemi podmiňujícími účinek antibiotický a toxický je malý (mají '''úzké terapeutické okno'''). Provádí se jejich [[Monitorování hladin léků|'''terapeutické monitorování''']] – '''TDM (Therapeutic Drug Monitoring''').


== Výhody aminoglykosidů ==
== Benefits of aminoglycosides ==
* baktericidní
* Bactericidal
* postantibiotický efekt
* postantibiotic effect
* nízká cena
* low price


== Indikace ==
== Indications ==
Léčba aminoglykosidovými antibiotiky je indikována u závažnějších infekcí: [[sepse|septické stavy]], infekce [[CNS]], infekce cest dýchacích ([[pneumonie]]), nitrobřišní a hepatobiliární infekce, [[endokarditida]], komplikované [[infekce močových cest]] citlivými původci zahrnutými do antibiotického spektra.
Treatment with aminoglycoside antibiotics is indicated for more serious infections: septic conditions, CNS infections, respiratory tract infections (pneumonia), intra-abdominal and hepatobiliary infections, endocarditis, complicated urinary tract infections with sensitive agents included in the antibiotic spectrum. In monotherapy they are used only in urinary tract infections, otherwise in combination mostly with β-lactams. In enterococcal endocarditis in combination with ampicillin.
V monoterapii se užívají pouze u infekcí močových cest, jinak v kombinaci většinou s [[betalaktamová antibiotika|β-laktamy]]. U enterokokových endokarditid v kombinaci s [[peniciliny|ampicilinem]].


== Zástupci ==
== Representatives of antibiotics ==
[[Soubor:Streptomycin.png |náhled|vpravo| Struktura streptomycinu]]
[[Soubor:Streptomycin.png |náhled|vpravo| Struktura streptomycinu]]


* základní aminoglykosidy staršího typu (s vymezenou indikací): streptomycin, [[neomycin]], kanamycin
* basic aminoglycosides of older type (with defined indication): streptomycin, neomycin, kanamycin
* silně účinné novější, s nižší toxicitou: gentamicin, tobramycin, [[amikacin]], netilmicin
* highly effective newer ones with lower toxicity: gentamicin, tobramycin, amikacin, netilmicin


'''Streptomycin'''<br />
'''Streptomycin'''<br />It is the drug of choice for brucellosis, tularemia, nodular fever, used as an antituberculosis. In combination with penicillin, it is used to treat endocarditis caused by viridal streptococci or enterococci.
Je lékem volby u [[brucelóza|brucelózy]], [[tularémie]], vozhřivky, používá se jako antituberkulotikum. V kombinaci s [[peniciliny|penicilinem]] se používá k léčbě endokarditidy způsobené viridujícími streptokoky nebo enterokoky.
 
[[Soubor:Gentamicin C2b.svg|náhled|vpravo| Struktura gentamicinu]]
'''Gentamicin'''
'''Gentamicin'''<br />
 
Základní širokospektré antibiotikum této skupiny. Nesmí se podávat těhotným, [[novorozenec|novorozencům]] a nedonošencům. Nežádoucími účinky jsou nefrotoxicita ([[albumin]]urie, [[proteinurie]]), ototoxicita (závratě, [[vertigo]]), kurareformní účinky (antagonistou je neostigmin), kožní projevy, zvýšení [[jaterní testy|jaterních testů]], změny [[krevní tlak|krevního tlaku]] a jiné.
The basic broad-spectrum antibiotic of this group. It should not be given to pregnant women, newborns and premature infants. Adverse effects include nephrotoxicity (albuminuria, proteinuria), ototoxicity (dizziness, vertigo), curareform effects (neostigmine is an antagonist), skin manifestations, increased liver tests, changes in blood pressure and others.


'''Amikacin'''<br />
'''Amikacin'''<br />
{{Podrobnosti|Amikacin}}
It is used to treat infections that are caused by gentamicin-resistant microbes.
Používá se k léčbě infekcí, které jsou vyvolány mikroby rezistentními na gentamicin.
 
<noinclude>
== Links ==
== Odkazy ==
=== Related articles ===
=== Související články ===
* [[Antibiotics]]
* [[Antibiotika]]
=== Sources ===
* [[Peniciliny]]
 
=== Zdroj ===
* MARTÍNKOVÁ, J., S. MIČUDA a J. CERMANOVÁ. ''Antibiotika'' [online]. [cit. 2010-07-25]. <<nowiki>https://www.lfhk.cuni.cz/farmakol/predn/bak/kapitoly/atb-bak.doc/</nowiki>>.
* {{Citace
 
| typ = web
* LINCOVÁ, Dagmar a Hassan FARGHALI, et al. ''Základní a aplikovaná farmakologie. ''2. vydání. Praha : Galén, 2007. <nowiki>ISBN 978-80-7262-373-0</nowiki>.
| příjmení1 = Martínková
| jméno1 = J.
| příjmení2 = Mičuda
| jméno2 = S.
| příjmení3 = Cermanová
| jméno3 = J.
| url = https://www.lfhk.cuni.cz/farmakol/predn/bak/kapitoly/atb-bak.doc/
| název = Antibiotika
| citováno = 2010-07-25
}}
=== Použitá literatura ===
* {{Citace
| typ = kniha
| příjmení1 = Lincová
| jméno1 = Dagmar
| příjmení2 = Farghali
| jméno2 = Hassan
| kolektiv = ano
| titul = Základní a aplikovaná farmakologie
| vydání = 2
| místo = Praha
| vydavatel = Galén
| rok = 2007
| isbn = 978-80-7262-373-0
}}
</noinclude>
{{Navbox - ATB}}


[[Kategorie:Farmakologie]]
*
[[Kategorie:Infekční lékařství]]
[[Kategorie:Mikrobiologie]]

Revision as of 15:48, 21 January 2022

Aminoglycosides are bactericidal antibiotics, mainly used in hospitals.

Mechanism of action

They inhibit protein synthesis by irreversible binding to the 30S subunit of the ribosome.

Antimicrobial spectrum

Aminoglycosides are mainly effective against infections caused by Gram-negatives (Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Pseudomonas, Acinetobacter, Salmonella, Shigella) and Gram-positives (Staphylococcus aureus, including β-lactamase-producing strains, Staphylococcus epidermidis). Less sensitive to resistant are streptococci and enterococci. Anaerobes are naturally resistant.

Pharmacokinetics

Aminoglycosides are not absorbed per os and act locally in the GIT. They are therefore administered parenterally (mostly i.v.). They are also well absorbed after i.m. administration. They penetrate poorly into body fluids and tissues. They are not metabolised and are excreted by glomerular filtration. Elimination is markedly reduced in renal impairment (in patients with renal insufficiency and failure; in children in the first week of life, especially premature infants due to renal immaturity; in old age when glomerular filtration decreases due to reduced renal blood flow). In these cases, aminoglycosides may accumulate and cause toxic damage. In the renal tubules, they enter cells by active transport and penetrate into lysosomes, where they cause intracellular shedding of autolytic lysosomal enzymes and subsequent cell autolysis and necrosis.

Pharmacodynamics

The effect of aminoglycosides is dependent on plasma concentration. They are hydrophilic, so they do not penetrate biological membranes easily. They are subject to active O2-dependent transport across the inner part of the membrane (therefore they do not act on anaerobes). They induce a rapid killing phase (6 h), followed by a bacteriostasis phase (even when antibiotic concentrations are low), when bacterial regrowth does not occur. This phase is also called the "post-antibiotic effect" (PAE). Its magnitude is determined by the size of the cmax, and the type of bacteria. It is amplified by the presence of leukocytes. Combination with β-lactams facilitates penetration by passive diffusion.

Side effects and toxicity

Aminoglycosides are potentially ototoxic. Ototoxicity may be acute (after high dose) from reversible blockade of calcium current in hair cells, which can be corrected by calcium administration because of the competitive antagonism between the antibiotic and calcium. Chronic ototoxicity is attributed to the time of exposure (AUC) and is up to 50% irreversible, unpredictable, sudden and intense after 5-7 days of treatment. Adverse effects include neurotoxicity. Aminoglycosides are also nephrotoxic due to their effect on the renal tubules. The damage tends to be reversible. It is important to note that they are one of the few antibiotics whose effect and toxicity correlate closely with plasma concentrations (better than dose). Yet the difference between the concentrations underlying antibiotic and toxic effects is small (they have a narrow therapeutic window). Therapeutic drug monitoring (TDM) is performed.

Benefits of aminoglycosides

  • Bactericidal
  • postantibiotic effect
  • low price

Indications

Treatment with aminoglycoside antibiotics is indicated for more serious infections: septic conditions, CNS infections, respiratory tract infections (pneumonia), intra-abdominal and hepatobiliary infections, endocarditis, complicated urinary tract infections with sensitive agents included in the antibiotic spectrum. In monotherapy they are used only in urinary tract infections, otherwise in combination mostly with β-lactams. In enterococcal endocarditis in combination with ampicillin.

Representatives of antibiotics

náhled|vpravo| Struktura streptomycinu

  • basic aminoglycosides of older type (with defined indication): streptomycin, neomycin, kanamycin
  • highly effective newer ones with lower toxicity: gentamicin, tobramycin, amikacin, netilmicin

Streptomycin
It is the drug of choice for brucellosis, tularemia, nodular fever, used as an antituberculosis. In combination with penicillin, it is used to treat endocarditis caused by viridal streptococci or enterococci.

Gentamicin

The basic broad-spectrum antibiotic of this group. It should not be given to pregnant women, newborns and premature infants. Adverse effects include nephrotoxicity (albuminuria, proteinuria), ototoxicity (dizziness, vertigo), curareform effects (neostigmine is an antagonist), skin manifestations, increased liver tests, changes in blood pressure and others.

Amikacin
It is used to treat infections that are caused by gentamicin-resistant microbes.

Links

Related articles

Sources

  • MARTÍNKOVÁ, J., S. MIČUDA a J. CERMANOVÁ. Antibiotika [online]. [cit. 2010-07-25]. <https://www.lfhk.cuni.cz/farmakol/predn/bak/kapitoly/atb-bak.doc/>.
  • LINCOVÁ, Dagmar a Hassan FARGHALI, et al. Základní a aplikovaná farmakologie. 2. vydání. Praha : Galén, 2007. ISBN 978-80-7262-373-0.