Bien que utilisé au singulier, le terme pénicilline ne désigne pas un seul médicament, mais un groupe important de molécules utilisées dans le traitement de nombreuses infections bactériennes.
La découverte de la pénicilline
La découverte de la pénicilline est attribuée au médecin et biologiste Alexander Fleming.
En 1928, Fleming mena des recherches sur certaines bactéries pathogènes et les cultiva dans des plaques de culture appropriées. L'une de ces plaques était contaminée par un champignon, le Penicillium notatum (aujourd'hui connu sous le nom de Penicillium chrysogenum ). La chose qui a le plus frappé Fleming n’était pas tant le fait que le champignon ait poussé au milieu de la culture, mais le fait qu’il était capable de tuer toutes les bactéries qui l’entouraient, créant un halo inhibiteur de croissance bactérienne autour de lui. à leurs colonies.
Fleming a immédiatement compris que l'activité antimicrobienne pouvait être attribuée à une substance produite par ce même champignon et l'a isolée pour tenter d'identifier cette substance en particulier.
Après plusieurs tentatives, Fleming a finalement réussi à isoler une sorte de "jus" de ce champignon et l'a appelé pénicilline .
Fleming a donné sa pénicilline à des animaux infectés avec la même bactérie qui était sensible à cette substance in vitro et avait réussi à obtenir des résultats positifs. Le succès obtenu chez les animaux a poussé Fleming à essayer d’administrer de la pénicilline également à des patients qui avaient contracté une infection.
En 1929, Fleming décida de faire connaître ses recherches et les résultats de ses essais cliniques. Malheureusement, en raison d’une série de circonstances défavorables et de l’impossibilité de purifier la pénicilline de telle sorte qu’elle puisse être utilisée en toute sécurité et à grande échelle, même chez les hommes, cet antimicrobien prometteur a été écarté.
Dix ans plus tard, un groupe de chimistes britanniques (parmi lesquels Abraham, Chain, Florey et Heatley) - après de nombreuses recherches et plusieurs tentatives - ont finalement réussi à isoler le précieux antibiotique. En 1941, des essais cliniques visant à établir l'efficacité et l'innocuité de l'utilisation de la pénicilline dans les infections humaines ont commencé. En 1943, sa production a commencé à grande échelle.
Structure générale des pénicillines
La pénicilline obtenue à partir de cultures de P. notatum n'était en réalité pas une molécule unique, mais un mélange de différents composés qui différaient par certaines variations de leur structure chimique. Les recherches effectuées ultérieurement ont mis en évidence ce fait; de plus, il a été découvert qu'en modifiant la composition du milieu de culture, on pouvait obtenir différentes molécules.
Plus précisément, il a été découvert qu'en ajoutant de l'acide phénylacétique au milieu de culture, on obtenait principalement de la pénicilline G (connue aujourd'hui sous le nom de benzylpénicilline ). Si de grandes quantités d'acide phénoxyacétique étaient présentes dans le milieu de culture, on obtenait également de la pénicilline V (connue aujourd'hui sous le nom de phénoxyméthylpénicilline et considérée comme le parent de pénicillines résistantes aux acides).
De plus, il a été découvert qu'en éliminant certains éléments du milieu de culture du champignon, le noyau principal de toutes les pénicillines pouvait être obtenu: l' acide 6-aminopénicillanique (ou 6-APA ).
Le 6-APA contient en son sein le pharmacophore des pénicillines, c'est-à-dire la partie de la molécule qui confère une activité antibiotique à ce type de médicaments. Ce pharmacophore est le cycle β-lactame .
Grâce à la découverte du 6-APA, il a été possible d’obtenir - par voie synthétique - de nombreux nouveaux types de pénicillines, dont certaines sont encore utilisées en thérapie.
En ce qui concerne les pénicillines complètement naturelles, la benzylpénicilline et la phénoxyméthylpénicilline sont les seules encore utilisées en thérapie.
indications
Pour ce que vous utilisez
Grâce à la disponibilité de nombreux types de molécules, les pénicillines sont indiquées pour le traitement d'une grande variété d'infections causées par plusieurs bactéries, à la fois Gram positif et Gram négatif.
Mécanisme d'action
Les pénicillines exercent leur action antibiotique en inhibant la synthèse du peptidoglycane (la paroi cellulaire bactérienne).
Le peptidoglycane est un polymère composé de deux chaînes parallèles de glucides azotés, reliées entre elles par des liaisons transversales entre les résidus d’acides aminés. Ces liaisons transversales se forment grâce à une enzyme particulière appelée transammidase .
Les pénicillines se lient à la transammidase, empêchant la formation des liaisons transversales susmentionnées, générant ainsi des zones faibles au sein de la structure du peptidoglycane qui conduisent à la lyse cellulaire et à la mort de la cellule bactérienne elle-même.
Résistance aux pénicillines
Certains types de bactéries résistent aux pénicillines grâce à la production d'une enzyme particulière, la β-lactamase . Cette enzyme est capable d'hydrolyser le cycle β-lactame des pénicillines, en les inactivant.
Pour surmonter ce phénomène, les pénicillines peuvent être administrées en association avec d'autres types de molécules, les inhibiteurs de la β-lactamase . Ces composés sont capables d'empêcher l'action des enzymes bactériennes, permettant ainsi aux pénicillines d'exercer leur action thérapeutique.
Cependant, la résistance aux antibiotiques n'est pas seulement causée par la production de ces enzymes par des bactéries, mais peut également être causée par d'autres mécanismes.
Ces mécanismes comprennent:
- Altérations de la structure des cibles antibiotiques;
- Création et utilisation d'une voie métabolique différente de celle inhibée par le médicament;
- Les modifications de la perméabilité cellulaire au médicament empêchent ainsi le passage ou l’adhésion de l’antibiotique à la membrane cellulaire bactérienne.
La résistance aux antibiotiques a considérablement augmenté ces dernières années, principalement en raison de son utilisation abusive et abusive.
Par conséquent, même une classe de molécules aussi large et puissante que celle des pénicillines risque chaque jour davantage de devenir inutilisable et inefficace en raison du développement continu de nombreuses souches bactériennes résistantes.
Classification des pénicillines
Les pénicillines sont généralement classées selon leur voie d'administration, leur spectre d'action et leurs caractéristiques physico-chimiques.
Retard de pénicillines
Ces pénicillines se trouvent sous forme de sels et sont utilisées par voie parentérale.
La forme salifiée du médicament permet une libération lente dans l'organisme une fois qu'il a été administré.
Ce type de pénicilline est utilisé lorsqu'une libération prolongée de médicament est nécessaire pour maintenir une concentration plasmatique d'antibiotiques constante dans le temps.
La benzyl benzylpénicilline et la benzylpénicilline procainique font partie de cette catégorie.
Pénicillines acido-stables
Les pénicillines se dégradent facilement dans un environnement acide, elles peuvent donc également se dégrader à l'intérieur de l'estomac. En fait, certains types de pénicillines doivent être administrés par voie parentérale afin d'éviter toute dégradation.
En modifiant légèrement la structure chimique des pénicillines, on peut obtenir des molécules stables, même dans un environnement acide, permettant ainsi une administration par voie orale.
Les pénicillines stables aux acides sont toutes dérivées de la phénoxyméthylpénicilline (pénicilline V). Ceux-ci incluent la phénéticilline, la propicilline, la fenbenicilline et la clométocilline .
Pénicillines β-lactamases résistantes
Comme leur nom l'indique, les pénicillines appartenant à cette catégorie sont résistantes à l'action de la β-lactamase.
Ce type de pénicilline est généralement administré par voie parentérale.
La méticilline, la nafcilline, l' oxacilline, la cloxacilline, la dicloxacilline et la flucloxacilline appartiennent à cette catégorie.
Pénicillines à large spectre
Ces pénicillines ont un large spectre d’action; ils sont donc utiles pour traiter de nombreux types d’infections.
Certaines des pénicillines appartenant à cette catégorie peuvent être administrées par voie orale, tandis que d'autres sont administrées par voie parentérale, mais elles sont toutes sensibles aux β-lactamases bactériennes. Par conséquent, très souvent, ces pénicillines sont administrées en association avec des inhibiteurs de la β-lactamase.
L'ampicilline, la pivampicilline, la bacampicilline, la métampyilline, l' amoxicilline, la carbénicilline, la carindacilline, la carfécilline, la mezlocilline, la pipéracilline, l' azlocilline, la sulbénicilline, la témocilline et la ticarcilline appartiennent à cette catégorie.
Inhibiteurs de β-lactamases
Ces composés ne sont pas des pénicillines, mais possèdent une structure chimique très similaire à celle du 6-APA. Ils sont capables d'inhiber les β-lactamases bactériennes, empêchant ainsi la dégradation des pénicillines et leur permettant de mener à bien leur action thérapeutique. De plus, ils sont également dotés d'une faible action antibactérienne.
Les inhibiteurs de la lact-lactamase sont l'acide clavulanique, le sulbactam et le tazobactam .
Allergie aux pénicillines
Les pénicillines sont une classe de médicaments pouvant facilement déclencher des réactions allergiques. En règle générale, ces réactions sont bénignes et retardées et peuvent se manifester par des éruptions cutanées et des démangeaisons.
Très rarement, l'intolérance se manifeste de manière aiguë et sévère, mais - si cela se produit - le médicament doit être immédiatement arrêté.
Chez les patients ayant des antécédents d'intolérance aiguë et grave aux pénicillines, les traitements par d'autres types d'antibiotiques β-lactames (comme le traitement par les céphalosporines) sont également contre-indiqués.
Cependant, il peut arriver que des personnes se sensibilisent aux pénicillines sans s'en rendre compte; Cela peut arriver avec la consommation d'aliments ou de médicaments contaminés par ces antibiotiques.
Les pénicillines doivent être préparées dans des installations distinctes, distinctes de celles utilisées pour la production d’autres drogues, afin d’éviter toute contamination accidentelle et la possible sensibilisation des personnes qui prendront ensuite la drogue contaminée.
En ce qui concerne les aliments, en revanche, les animaux auxquels des antibiotiques ont été administrés devraient cesser de prendre le médicament pendant une longue période avant de pouvoir être utilisés pour la consommation humaine.
En cas d'allergie aux pénicillines, d'autres antibiotiques peuvent être administrés, tels que l' érythromycine (le parent d'un antibiotique macrolide ) ou la clindamycine (un antibiotique de la classe des lincosamides ).
