پنی سیلین؛ نحوه عملکرد، خطرات احتمالی و علائم حساسیت به آن

پنی سیلین‌ها، دسته‌ای از داروهای ضدباکتری هستند که می‌توانند طیف وسیعی از باکتری‌ها را از بین ببرند. پنی سیلین نخستین داروی ضدباکتری است که پزشکان از آن استفاده کردند. با کشف و تولید این دارو چهره علم پزشکی به‌کلی دگرگون شد، زیرا در طول تاریخ جان میلیون‌ها انسان با استفاده از آن نجات داده شده است. مطلبی که پیش رو دارید شرح کاملی است دربارهٔ این ضدباکتری قدرتمند: از کارکرد آن در بدن گرفته تا عوارض جانبی و جزئیات دیگر. در بخش پایانی نیز توضیحاتی دربارهٔ حساسیت دارویی پنی سیلین در اختیارتان می‌گذاریم. همراه ما باشید.

منبعی که پنی سیلین از آن گرفته می‌شود قارچی است به نام پنی‌سیلیوم. پنی سیلین به دو روش تزریق و خوراکی مصرف می‌شود. در اقصانقاط جهان، مردم از این دارو برای برطرف‌کردن عفونت‌ها و درمان بیماری ها استفاده می‌کنند.

حقایقی درباره پنی سیلین

• پنی سیلین‌ها نخستین آنتی‌بیوتیک‌هایی هستند پزشکان استفاده کردند؛
• چند نوع داروی آنتی بیوتیک وجود دارد که در ردهٔ پنی سیلین‌ها قرار می‌گیرد؛
• صاحب‌نظران کشف پنی سیلین‌ها را به الکساندر فلمینگ (Alexander Fleming) نسبت می‌دهند؛
• پنی سیلین از طریق ایجاد اختلال در دیواره‌های سلولی باکتری‌ها تأثیر می‌کند؛
• حساسیت کمتر از یک درصد مردم به این دارو مهلک و خطرناک است.

کارکرد پنی سیلین

کارکرد داروهایی که در ردهٔ پنی سیلین‌ها قرار می‌گیرند به این صورت است که، به‌شکل غیرمستقیم، باعث پاره‌شدن دیواره‌های سلولی باکتری می‌شوند. کنش مستقیم دارو بر پپتیدوگلیکان‌ها، که در ساختار سلول‌های باکتریایی نقش مهمی دارند، زمینه‌ساز این پارگی می‌شود.

پپتیدوگلیکان‌ها در اطراف غشای پلاسمایی سلول‌های باکتری، نوعی ساختار شبکه‌ای درست می‌کنند که باعث افزایش استحکام دیواره‌های سلولی می‌شود و از ورود مایعات و ذرات خارجی به قسمت داخلی سلول جلوگیری می‌کند.

با تکثیر باکتری، حفره‌های کوچکی در دیواره‌های سلولی به وجود می‌آید. سپس پپتیدوگلیکان‌های تازه‌تولید‌شده این حفره‌ها را پر می‌کنند و دیواره‌ها را از نو می‌سازند.

پنی سیلین سد راه پروتئین‌هایی می‌شود که پپتیدوگلیکان‌ها را به یکدیگر پیوند می‌دهند و، به این شکل، از بسته‌شدن حفره‌های دیواره‌های سلولی باکتری جلوگیری می‌کند.

غلظت آب موجود در مایع اطراف باکتری در مقایسه با غلظت آب موجود در مایع داخل آن بیشتر است. درنتیجه، آب با فشار و سرعت قابل‌ملاحظه‌ای از طریق حفره‌های بسته‌نشده دیواره به داخل سلول جریان پیدا می‌کند و باعث ازهم‌پاشیدن باکتری می‌شود.

تاریخچهٔ کشف پنی سیلین

کشف پنی سیلین را معمولا به الکساندر فلمینگ (تصویر بالا) نسبت می‌دهند. داستانی که برای این کشف نقل می‌کنند از این قرار است که فلمینگ در یکی از روزهای سپتامبر ۱۹۲۸، وقتی به آزمایشگاهش برمی‌گردد، متوجه پتری دیش می‌شود که حاوی باکتری استافیلوکوکی است و درِ آن سر جایش بسته نیست. [«پتری دیش» ظرفی شیشه‌ای، دردار و به‌شکل بشقاب است که برای کشت سلول یا خزه در آزمایشگاه استفاده می‌شود]

پتری دیش به کپک قارچی سبزآبی‌رنگی آلوده بود که پنی سیلیوم نوتاتوم نام گرفت. آنچه توجه فلمینگ را به خود جلب کرد حلقهٔ شکل‌گرفته اطراف کپک قارچی بود که به‌وضوح دیده می‌شد و باکتری به آن سرایت نکرده بود.

فلمینگ توانست، با کشف این کپک قارچی و پی‌بردن به کاربرد آن، آغازگر مسیری شود که به ساخت یکی از کارآمدترین داروهای مورد استفاده در تاریخ عام پزشکی انجامید.

۱۴ سال بعد از این واقعه، یعنی در سال ۱۹۴۲، شخصی به نام آن میلر (Anne Miller) نخستین شهروندی بود که به‌طور موفقیت‌آمیزی با پنی سیلین درمان شد. آن میلر به‌‌علت مرگ جنین متولدنشده در شکمش دچار عفونت شدید شده بود و در چندقدمی مرگ بود و با این دارو جانی تازه یافت.

اگرچه درمعنای واقعی کلمه فلمینگ بود که نخستین آنتی‌بیوتیک را کشف کرد، اما محققان پس از او باید اقدامات بسیار زیادی انجام می‌دادند تا پنی سیلین‌ها برای استفاده عموم مردم در دسترس قرار گیرند.

این‌ها محققانی بودند با آزمایشگاه‌هایی پیشرفته‌تر و درکی عمیق‌تر از علم شیمی (در مقایسه با فلمینگ) و، درنهایت، بخش عمدهٔ کار و فراهم‌کردن دارو برای تولید انبوه به عهدهٔ همین محققان بود: هاوارد فلری (Howard Florey)، نورمن هیتلی (Norman Heatley)، و ارنست چین (Ernst Chain) متصدیان نخستین مطالعات ژرف‌نگرانه و متمرکز بر این دارو بودند.

الکساندر فلمینگ در سخنرانی خود هنگام دریافت جایزهٔ نوبل هشدار داده بود که مصرف بیش‌ازاندازه پنی سیلین بالاخره روزی باعث ایجاد مقاومت باکتریایی خواهد شد. این پیش‌بینی او درست از آب درآمد.

انواع مقاومت باکتریایی

برخلاف باور عامهٔ مردم، بدن شخص نیست که به‌مرور در برابر پنی سیلین مقاوم می‌شود، بلکه این مقاومت در خود باکتری به وجود می‌آید.

سالیان متمادی (میلیاردها سال) باکتری‌ها روی زمین بوده‌اند. در طول این سالیان، حتی در سخت‌ترین اوضاع محیطی هم به حیات‌شان ادامه داده‌اند. درنتیجه، مهارت فوق‌العاده‌ای در سازگاری با محیط اطراف خود پیدا کرده‌اند. به‌علاوه، سرعت بازتولیدشان هم بسیار زیاد است و باتوجه‌به این ویژگی، تغییرات ژنتیکی نسبتا سریع را در میان جوامع انسانی محتمل می‌کنند.

به سه روش رایج باکتری‌ها خود را در برابر تأثیر پنی سیلین مقاوم می‌کنند که عبارت‌اند از:

۱. تولید آنزیم پنی‌سیلیناز

پنی‌سیلیناز آنزیمی است که باعث تجزیه و ازبین‌رفتن پنی سیلین می‌شود و باکتری‌ها بعضا توانایی تولید آن را پیدا می‌کنند. ممکن است از طریق حلقه‌ای کوچک در DNA و به‌وسیلهٔ فرایندی با نام «کونژوگاسیون» یا هم‌یوغی، باکتری‌های دیگر هم توانایی تولید این آنزیم را پیدا کنند. فرایند مذکور معادل باکتریاییِ فرایند تولیدمثل است که طی آن، ارگانیسم‌های منفرد اطلاعات ژنتیکی تازه را میان یکدیگر ردوبدل می‌کنند.

۲. تغییر ساختار باکتریایی

بعضی از باکتری‌ها می‌توانند زمینه‌ساز تغییراتی نامحسوس و ظریف در شکل و قالب پروتئین‌های متصل‌شونده به پنی سیلین موجود در دیوارهٔ پپتیدوگلیکان شوند. این تغییرات به‌گونه‌ای است که توانایی متصل‌شدن پنی سیلین‌ها به دیواره سلولی باکتری را از آن‌ها سلب می‌کند.

۳. زدودن پنی سیلین

در دسته‌ای دیگر از باکتری‌ها سازوکارهایی ایجاد می‌شود که به‌موجب آنها پنی سیلین خارج شود. باکتری‌ها، با استفاده از پمپ افلوکس، ترکیبات را از سلول خود خارج می‌کنند. ممکن است کارکرد بعضی از این پمپ‌ها دچار تغییراتی شود و امکان خارج‌کردن پنی سیلین را هم پیدا کنند.

اثرات جانبی پنی سیلین