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Definizione: sostanze eterogenee che inibiscono la crescita dei microrganismi A BASSA CONCENTRAZIONE. Vengono utilizzati: • Uso terapeutico per la cura di infezioni batteriche, da funghi o protozoi • Uso alimentare per gli animali di allevamento; "prevenzione" dell'insorgenza di malattie. Inoltre l’inibizione della flora intestinale farebbe aumentare di peso gli animali • Uso alimentare per la conservazione degli alimenti L’uso degli antibiotici e la regolamentazione dell’uso degli stessi pongono in primo piano il problema, anche sociale, dell’insorgenza dei microrganismi resistenti
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• Prime osservazioni di Fleming nel 1929 sull’inibizione della crescita dei ceppi sensibili
• Prime produzioni su larga scala nel 1943, durante la guerra • Problema della selettività: un antibiotico deve essere specifico per l’agente infettante e non attivo sull’ospite. In realtà esistono antibiotici la cui selettività dipende dalla concentrazione (dosaggio). Lo sviluppo del farmaco, dal punto di vista dell'indagine scientifica, è legato alla ricerca di ‘bersagli’ selettivi del patogeno, cioè non presenti nell’ospite • Vengono prodotte diverse migliaia di antibiotici differenti, molti dei quali sono di origine sintetica o semisintetica. Il numero di antibiotici conosciuti è molto più alto. 1. 70% da attinomiceti, procarioti filamentosi con micelio aereo sporigeno (per lo più appartenenti al genere Streptomyces) 2. 20% da funghi filamentosi 3. 10% da eubatteri
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Aloni di inibizione: Bacillus sp. vs fungo
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Gli antibiotici possono essere classificati secondo il MECCANISMO DI AZIONE:
• inibitori della sintesi della parete cellulare (PENICILLINA) • inibitori della sintesi degli acidi nucleici o della trascrizione (RIFAMICINA) • inibitori della sintesi proteica (TETRACICLINA, STREPTOMICINA, CLORAMFENICOLO) • inibitori di funzioni di membrana oppure secondo L’ORGANISMO BERSAGLIO: • antibatterici • antifungigni • antivirali
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La frequenza (individuo resistente/totale individui) di insorgenza di resistenza è 10-7 – 10-9, che corrisponde alla frequenza delle mutazioni spontanee. E’ indipendente dalla presenza di antibiotico (es del test di fluttuazione). La resistenza può essere dovuta a: alterazioni della permeabilità sintesi di enzimi che modificano l’antibiotico modificazioni del bersaglio dell’antibiotico Alcuni meccanismi di resistenza possono essere MULTIPLI e/o acquisiti per TRASFERIMENTO ORIZZONTALE: queste resistenze sono in genere codificate su PLASMIDI (una o più resistenze) e la loro frequenza di insorgenza può essere più elevata rispetto alla mutazione cromosomale (il meccanismo di insorgenza è differente).
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L’immissione sul mercato del farmaco necessita di numerosi passaggi che partono dall’isolamento del produttore, la caratterizzazione della molecola, prove di tossicità su cavie, su volontari etc • campionamento: è alla base della ricerca di nuovi antibiotici e/o nuovi produttori • test di antibiosi e spettro d’ospite (su piastre agarizzate con ceppi sensibili) • ricerca delle condizioni colturali ottimali (fonte C, ossigeno, pH, temperatura, esigenze nutrizionali etc)
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DETERMINAZIONE DEGLI ANTIBIOTICI (qualitativa e quantitativa)
• metodi chimici (es cromatografia, spettroscopie etc): si può titolare il composto ma non verificarne l’attività biologica • metodi microbiologici: si basano sull’attività antimicrobica e sono di due tipi: 1. metodi di diffusione su piastra con misura dell’alone di inibizione 2. metodi di diluizione in piastra o liquido e determinazione della MIC (minimal inhibitory concentration) • antibiogramma: permette di verificare su piastra quale antibiotico sia attivo su un determinato patogeno isolato • specificità di azione su ceppi test: permette di verificare l’efficacia dell’inibizione su vari ceppi test su piastra
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