Catégories d'antibiotiques

RÉSUMÉ DE LA PAROI CELLULAIRE : commence dans le cytoplasme ; au fur et à mesure de leur formation, les différents monomères de peptidoglycane sont transloqués à travers la membrane plasmique et assemblés sur la paroi. Dans le cytoplasme sont produits les monomères de NAM (Acetyl Muranic acid) liés à 5 acides aminés (dont les deux derniers sont des D-alanines), qui, en se liant aux monomères de NAG (N-acetylgucosamine), vont donner naissance à les différentes molécules de peptidoglycane. Un lipide de transport phosphorylé, appelé undécaprénol, existe sur la membrane plasmique. Ce transporteur se lie au NAM et le transporte à travers la membrane ; pendant ce passage, le NAM se lie au NAG. Le dimère est ensuite transporté jusqu'au point de croissance au niveau de la paroi, où il se libère du support et contribue à la synthèse de la paroi.
De nombreux antibiotiques bloquent la synthèse de la paroi bactérienne en agissant sur l'une de ces trois étapes. La cyclosérine, par exemple, est active au niveau cytoplasmique, où elle empêche l'assemblage du pentapeptide NAM (bloque la conversion de la L-alanine en D-alanine).La vancomycine, quant à elle, empêche la libération du NAG-NAM dimère de l'undécaprénol.
Les céphalosporines et les pénicillines empêchent la formation de liaisons croisées entre les troisième et quatrième acides aminés des deux chaînes parallèles du peptidoglycane. En fait, les céphalosporines ont une structure similaire au dimère de la D-alanine.

L'enzyme transpeptidase détache le 5ème acide aminé après s'être lié au dimère D-Alanine + D-alanine ; l'énergie libérée par cette réaction est utilisée pour créer le lien entre le troisième acide aminé d'une chaîne et le quatrième de la parallèle.

Les céphalosporines et la pénicilline se lient à cette transpeptidase, empêchant la formation de liaisons croisées.

D'autres protéines appelées PBP (Penicillium binding protein) interviennent également dans la formation de la structure tridimensionnelle du peptidoglycane. La pénicilline agit principalement en inhibant la transpeptidase ; de plus, cette action inhibitrice conduit à l'activation d'autres enzymes, appelées autoisines, qui conduisent à la dégradation de la paroi cellulaire (la bactérie meurt par lyse osmotique).

Résistance à la pénicilline

La pénicilline a une structure bicyclique formée de deux cycles, un cycle A et un cycle B. Ce dernier, appelé bêta-lactone, est également typique des céphalosporines et représente la partie fonctionnelle de la molécule (s'il est dégradé, les deux médicaments perdent leur efficacité). résistants à ces deux antibiotiques produisent des enzymes appelées lactamases B qui dégradent le cycle lactone B.
Le deuxième anneau qui compose la molécule de pénicilline (A) est appelé thiazolidine. Ce cycle expose un radical qui peut être condensé avec un groupe amino ou avec d'autres radicaux. Dans cette position, d'autres groupes chimiques peuvent alors être ajoutés, donnant naissance à des antibiotiques appelés pénicillines semi-synthétiques.
L'une des premières pénicillines semi-synthétiques était la pénicilline G ou benzylpénicilline, obtenue en cultivant le champignon Pénicillium chrysogenum en présence d'acide phénylacétique.
En général, les premières pénicillines, dont G, n'étaient actives que sur les GRAM positifs et sensibles aux lactamases B. D'où la nécessité de développer d'autres pénicillines à large spectre (actives à la fois sur GRAM + et GRAM -) et résistantes aux lactamases B. Les plus courantes d'entre elles sont l'ampicilline (à large spectre), l'oxacilline (résistante aux lactamases B) et le mécillinam (à la fois à large spectre et résistant aux lactamases B).
Par rapport à la pénicilline, les céphalosporines ont un spectre d'action plus large et sont également plus résistantes aux lactamases B.

ANTIBIOTIQUES AGISSANT SUR LA SYNTHESE DE L'ADN ET DE L'ARN

Novobiocine : active sur les GRAM positifs, elle se lie à la sous-unité B de la gyrase.
Rifamycine : inhibiteur de la synthèse de l'ADN : elle est produite par une bactérie (Nocardie méditerranéenne) et bloque les ARN polymérases bactériennes sans interférer avec l'activité humaine.

ANTIBIOTIQUES QUI INHIBENT LA SYNTHÈSE DES PROTÉINES

Les ribosomes bactériens sont différents de ceux des eucaryotes et sont constitués de deux sous-unités (50 et 30) sur lesquelles différents antibiotiques peuvent agir.
- Antibiotiques actifs sur le sous-ensemble 30s
Tétracyclines : bactériostats à large spectre qui empêchent l'attaque du premier ARN de transfert, qui chez les bactéries code souvent pour la méthionine.
Aminoglycosides : le progéniteur est la streptomycine, tandis que les plus couramment utilisés sont la néomycine et la gentamacine. Ces médicaments se lient de manière irréversible à la sous-unité 30s, bloquant la synthèse des protéines.
- Antibiotiques actifs sur le sous-ensemble 50s
Macrolides : les plus utilisés sont l'érythromycine et le chloramphénicol : tous deux actifs sur les GRAM aussi bien positives que négatives.Le chloramphénicol, en particulier, doit être utilisé sous contrôle médical, en raison des effets toxiques possibles principalement dus aux mécanismes d'inhibition de la fonction médullaire.

ANTIBIOTIQUES AGISSANT SUR LA MEMBRANE EXTERNE DES GRAMMES NEGATIFS

Polymyxines : elles sont sélectives car elles sont particulièrement proches du lipopolissacaride LPS présent sur la membrane bactérienne externe du GRAM-.

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