Wanneer we last hebben van een bacteriële infectie, is een bezoek aan de dokter om antibiotica voorgeschreven te krijgen aan de orde van de dag. Er is echter een breed scala aan antibiotica beschikbaar, en ze verschillen zowel in hun gebruik als in hun werkingsmechanisme. Deze grafiek geeft een overzicht van de belangrijkste klassen en geeft ook een kort inzicht in de manier waarop zij bacteriële infecties bestrijden; we zullen ook achtereenvolgens ingaan op elk van de groepen en op de resistentie van bacteriën tegen elk.
Bacteriën zelf kunnen worden onderverdeeld in twee grote klassen – Gram-positieve en Gram-negatieve. De klassen ontlenen hun namen aan de Gram-test, waarbij een violette kleurstof aan de bacteriën wordt toegevoegd. Gram-positieve bacteriën behouden de kleur van de kleurstof, terwijl Gram-negatieve bacteriën dat niet doen en in plaats daarvan rood of roze gekleurd zijn. Gram-negatieve bacteriën zijn beter bestand tegen antilichamen en antibiotica dan Gram-positieve bacteriën, omdat zij een grotendeels ondoordringbare celwand hebben. De bacteriën die verantwoordelijk zijn voor MRSA en acne zijn voorbeelden van Gram-positieve bacteriën, terwijl de bacteriën die verantwoordelijk zijn voor de ziekte van Lyme en longontsteking voorbeelden zijn van Gram-negatieve bacteriën.
Bèta-lactammen
Bèta-lactammen zijn een breed scala van antibiotica, waarvan de eerste die werd ontdekt penicilline was, die Alexander Fleming in 1928 identificeerde. Alle beta-lactam antibiotica bevatten een beta-lactam ring; zij omvatten penicillines, zoals amoxicilline, en cefalosporines. Zij werken door te interfereren met de synthese van peptidoglycaan, een belangrijk bestanddeel van de bacteriële celwand, en worden meestal gebruikt tegen Gram-positieve bacteriën. Bacteriën kunnen echter langs verschillende wegen resistentie tegen beta-lactamines ontwikkelen, onder meer door de productie van enzymen die de beta-lactamring afbreken. In de NHS zijn penicillines de meest voorgeschreven antibiotica, met amoxicilline als de meest voorkomende in de klasse.
Sulfonamiden
Prontosil, een sulfonamide, was het eerste in de handel verkrijgbare antibioticum, ontwikkeld in 1932. Vervolgens werd een aanzienlijk aantal sulfonamide-antibiotica ontwikkeld, die worden omschreven als breedspectrumantibiotica die zowel tegen Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën kunnen werken. In tegenstelling tot de beta-lactamines doden zij de bacteriën niet rechtstreeks, maar remmen zij de bacteriële synthese van de B-vitamine folaat, waardoor de groei en de voortplanting van de bacteriën worden verhinderd. Tegenwoordig worden sulfonamiden nog maar zelden gebruikt, deels vanwege de ontwikkeling van resistentie bij bacteriën, maar ook vanwege bezorgdheid over ongewenste effecten zoals hepatotoxiciteit.
Aminoglycosiden
Aminoglycosiden remmen de synthese van eiwitten in bacteriën, wat uiteindelijk leidt tot celdood. Zij zijn alleen werkzaam tegen bepaalde Gram-negatieve bacteriën, alsmede tegen sommige Gram-positieve bacteriën, maar worden niet geabsorbeerd tijdens de spijsvertering, zodat zij moeten worden geïnjecteerd. Bij de behandeling van tuberculose was streptomycine het eerste geneesmiddel dat effectief bleek te zijn; vanwege problemen met de toxiciteit van aminoglycosiden is hun huidige gebruik echter beperkt.
Tetracyclinen
Tetracyclinen zijn breedspectrumantibiotica, die werkzaam zijn tegen zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën. Evenals de sulfonamiden remmen zij de eiwitsynthese, waardoor de groei en de voortplanting van bacteriën wordt geremd. Het gebruik ervan neemt af wegens de toenemende resistentie van bacteriën; zij worden echter nog steeds gebruikt bij de behandeling van acne, infecties van de urinewegen en de luchtwegen, alsmede chlamydia-infecties. Zij moeten in isolatie worden genomen, vaak twee uren vóór of na het eten, aangezien zij zich gemakkelijk met voedsel kunnen binden, verminderend hun absorptie.
Chloramphenicol
Een ander breed-spectrumantibioticum, chloramphenicol werkt ook door proteïnesynthese, en zo groei en reproductie van bacteriën te remmen. Het is echter ook bactericide tegen een beperkt aantal bacteriën. Wegens de mogelijkheid van ernstige toxische effecten wordt het in de ontwikkelde landen over het algemeen alleen gebruikt in gevallen waarin infecties levensbedreigend worden geacht, hoewel het af en toe ook wordt gebruikt bij de behandeling van ooginfecties. Desondanks is het een veel gebruikelijker antibioticum in ontwikkelingslanden vanwege de lage kosten en beschikbaarheid, en wordt het door de Wereldgezondheidsorganisatie aanbevolen als een effectieve eerstelijnsbehandeling voor meningitis in landen met een laag inkomen.
Macroliden
Zoals de beta-lactammen zijn de macroliden voornamelijk werkzaam tegen Gram-positieve bacteriën; zij werken echter op bacteriostatische wijze, waarbij zij groei en voortplanting verhinderen door de eiwitsynthese te remmen. Hun doeltreffendheid is marginaal groter dan die van penicillines, en er is aangetoond dat zij doeltreffend zijn tegen verscheidene soorten bacteriën die penicillines niet zijn. Hoewel sommige bacteriesoorten resistentie tegen macroliden hebben ontwikkeld, zijn ze nog steeds de op een na meest voorgeschreven antibiotica in de NHS, met erytromycine als de meest voorgeschreven in de klasse.
Glycopeptiden
Glycopeptiden omvatten het geneesmiddel vancomycine – vaak gebruikt als een “geneesmiddel in laatste instantie”, wanneer andere antibiotica hebben gefaald. Terwijl dit vroeger de laatste verdedigingslinie tegen infecties was, vooral MRSA, heeft de recentere ontwikkeling van nieuwere antibiotica in andere klassen andere opties geboden. Niettemin blijven er strikte richtsnoeren bestaan voor de omstandigheden waarin vancomycine mag worden gebruikt om infecties te behandelen, teneinde de ontwikkeling van resistentie te vertragen. De bacteriën waartegen glycopeptiden werkzaam zijn, zijn verder enigszins beperkt, en bij de meeste remmen zij de groei en de voortplanting in plaats van de bacteriën rechtstreeks te doden.
Oxazolidinonen
Oxazolidinonen zijn werkzaam tegen Gram-positieve bacteriën, en werken door remming van de eiwitsynthese, en dus de groei en de voortplanting. Linezolid, dat in 2000 voor gebruik werd goedgekeurd, was het eerste antibioticum in deze klasse dat op de markt werd gebracht, hoewel de verbinding cycloserine al sinds 1956 als tweedelijns tuberculosebehandeling wordt gebruikt. Hoewel linezolid duur is, lijkt de resistentie zich sinds de introductie ervan betrekkelijk langzaam te ontwikkelen.
Ansamycinen
Deze klasse antibiotica is werkzaam tegen Gram-positieve bacteriën, alsmede tegen sommige Gram-negatieve bacteriën. Zij remmen de productie van RNA, dat een belangrijke biologische rol speelt in de cellen van de bacterie, en leidt als zodanig tot de dood van de bacteriecellen. Een subklasse van antibiotica, rifamycinen, wordt gebruikt voor de behandeling van tuberculose en lepra. In zeldzame gevallen kunnen ansamycinen ook antivirale activiteit vertonen.
Quinolonen
Quinolonen zijn bacteriedodende verbindingen die interfereren met de replicatie en transcriptie van DNA in bacteriecellen. Het zijn breedspectrumantibiotica, die op grote schaal worden gebruikt voor urineweginfecties en andere ziekenhuisinfecties waarbij resistentie tegen oudere antibioticaklassen wordt vermoed. Bovendien worden zij op grote schaal voor veterinaire doeleinden gebruikt, een gebruik dat in sommige kringen wordt bekritiseerd omdat het de ontwikkeling van resistentie zou versnellen. Resistentie tegen chinolonen kan zich bijzonder snel ontwikkelen; in de VS waren zij in 2002 de meest voorgeschreven antibiotica, en het voorschrijven ervan voor niet-aanbevolen aandoeningen of virale infecties wordt ook geacht een belangrijke bijdrage te leveren aan de ontwikkeling van resistentie.
Streptograminen
Streptograminen zijn ongewoon in die zin dat zij gewoonlijk worden toegediend als een combinatie van twee antibiotica uit de verschillende groepen binnen de klasse: streptogramine A en streptogramine B. Op zichzelf vertonen deze verbindingen alleen een groeiremmende activiteit, maar gecombineerd hebben zij een synergetisch effect en zijn zij in staat de bacteriecellen direct te doden door de synthese van eiwitten te remmen. Zij worden vaak gebruikt om resistente infecties te behandelen, hoewel er ook resistentie tegen de streptograminen zelf is ontstaan.
Lipopeptiden
Ontdekt in 1987, zijn lipopeptiden de meest recente klasse van antibiotica, en zijn bacteriedodend tegen Gram-positieve bacteriën. Daptomycine is het meest gebruikte lid van deze klasse; het heeft een uniek werkingsmechanisme, waarbij het verschillende aspecten van de celmembraanfunctie bij bacteriën verstoort. Dit unieke werkingsmechanisme lijkt ook voordelig te zijn in die zin dat resistentie tegen het geneesmiddel momenteel zeldzaam lijkt te zijn – hoewel er wel gevallen zijn gerapporteerd. Het wordt toegediend via injectie en wordt gewoonlijk gebruikt om infecties in de huid en weefsels te behandelen.
Antibioticaresistentie
Bacteriële resistentie tegen antibiotica neemt toe, in die mate zelfs dat het dit jaar het onderwerp is geworden van de Longitude Prize. De prijs stelt 10 miljoen pond beschikbaar voor de ontwikkeling van een goedkope en gemakkelijk te gebruiken testkit voor bacteriële infecties, in de hoop dat artsen hierdoor de juiste antibiotica op het juiste moment aan patiënten kunnen voorschrijven en ook kunnen voorkomen dat antibiotica worden voorgeschreven bij virale infecties. Hopelijk zullen beide maatregelen de ontwikkeling van antibioticaresistentie bij bacteriën helpen vertragen.
De afbeelding in dit artikel is gelicenseerd onder een Creative Commons Naamsvermelding-NietCommercieel-GeenAfgeleideWerken 4.0 Internationale Licentie. Zie de richtlijnen voor het gebruik van de inhoud van de site.