La penicillina è costituita da un gruppo di molecole impiegate per il trattamento di diverse infezioni batteriche. Questi antibiotici sono ancora largamente utilizzati per la cura delle persone. Ecco come funzionano e per cosa si utilizzano.
La penicillina è un antibiotico della famiglia della beta lattamine, insieme ai mono lattami e alle cefalosporine. Queste sono caratterizzate, come struttura chimica, da un anello centrale beta-lattamico costituito da quattro atomi. La famiglia rappresenta gli antibiotici maggiormente impiegati, più diversificati e anche meno tossici.
Le penicilline sono di diverso tipo, si distinguono le penicilline naturali derivate da Penicillum chrysogenum e quelle sintetiche o semisintetiche create a partire dall’acido 6 aminopenicillanico. La modifica nella catena laterale di quest’ultimo determina diversi tipi di farmaco. Lo spettro antibatterico si estende da quelle naturali a quelle semisintetiche grazie a queste modifiche.
Le penicilline sono degli antibiotici utilizzati per trattare diverse tipologie di infezioni causate da batteri Gram negativi e Gram positivi. Questo tipo di antibiotici beta lattamici sono prodotti da alcuni tipi di penicilline, in particolare dal Penicillium notatum, noto anche semplicemente come Penicillium chrysogenum. Il meccanismo di azione di queste sostanze è principalmente quello di inibire la sintesi del peptidoglicano, cioè del polimero che costituisce la parete cellulare dei batteri, che la rende resistente e rigida. Questo polimero è costituito da due catene di carboidrati-azotati, uniti fra loro da legami trasversali di amminoacidici. Tali legami si creano grazie all’enzima della transammidasi.
Le penicilline agiscono legandosi a questo enzima fissandosi su di esso, impendendone l’azione e quindi la formazione dei legami trasversali. Si creano in questo modo delle zone deboli nella struttura peptidoglicanica dei batteri. L’arresto della sintesi del peptidoglicano determina la liberazione di autolisine che determinano l’idrolizzazione della mureina batterica e di rompere la cellula intera. Ne consegue la lisi cellulare e alla morte del battere stesso. In sostanza quindi la penicillina funziona andando a inibire la sintesi della parete di batteri, che protegge gli stessi dalla rottura cellulare.
La scoperta della penicillina nel 1928 segna una delle date importanti in campo medico. Questa fu scoperta dal biologo Alexander Fleming mentre effettuava delle ricerche su batteri patogeni. Egli stava coltivando questi batteri in piastre di coltura, quando una di queste venne contaminata da un fungo, cioè il Penicillium notatum, che oggi è noto come Penicillium chrysogenum. La cosa stupefacente non era che questo crebbe in mezzo alla coltura, ma il fatto che il fungo uccise tutti i batteri che gli stavano intorno, inibendo la crescita dei batteri intorno alle colonie. Il biologo capì che doveva isolare la sostanza che il fungo aveva prodotto in modo da identificarla.
Dopo diversi tentativi, ci riuscì e dopo averla testata sugli animali, la somministrò a pazienti con infezioni. Nel 1929 la ricerca fu pubblicata dal dott. Fleming, con i risultati dei test. La difficoltà nell’isolamento della sostanza non la portò però al successo. Dieci anni dopo un team di chimici inglesi ci riuscì e dopo numerosi test nel 1943 iniziò la produzione su larga scala.
La penicillina ottenuta e utilizzata poi non era in realtà una singola molecola, ma una miscela di differenti composti che si distinguevano per strutture chimiche diverse. Le ricerche condotte hanno messo in evidenza inoltre che modificando la composizione del mezzo per la coltura, si potevano ottenere diverse molecole. Più precisamente è scoperto che in una coltura di acido fenilacetico, si ottiene la penicillina G, cioé la benzilpenicillina.
Se invece nel terreno sono presenti grandi quantità di acido fenossiacetico, si ottiene la fenossimetilpenicillina , detta penicillina V, capostipite del tipo acido-resistente. Queste due tipologie sono le uniche ancora utilizzate e completamente naturali. Eliminando inoltre alcuni elementi determinati dalla coltura del fungo si può ottenere il 6-APA, l’acido 6 amminopenicillanico, che contiene il farmacoforo di questa categoria di antibiotici. Questa sostanza è l’anello Beta-lattamico, che permette di ottenere poi diversi nuovi tipi di penicillina, alcuni dei quali sono utilizzati tuttora per le terapia.
Il percorso delle penicilline nel corpo vede quattro fasi:
Certi batteri sono resistenti alle penicilline perché producono l’enzima Beta lattamasi. Questo è capace di idrolizzare l’anello Beta lattamico della penicillina, rendendola inattiva. Per questo motivo, in caso di alcuni tipi di infezione, si somministra al paziente un inibitore delle Beta lattamasi. Tali composti possono ostacolare quella che è l’azione degli enzimi batterici, favorendo l’azione terapeutica della penicillina.
La resistenza alla stessa comunque può essere data anche da altri meccanismi, come:
L’abuso e cattivo utilizzo delle penicilline ha fatto sì che sia aumentato in generale lo sviluppo dell’antibiotico resistenza. Per questo motivo, pur trattandosi di una classe di molecole vasta, si rischia davvero che essa diventi inutilizzabile e inefficace a causa dello sviluppo di ceppi batterici resistenti.
Le penicilline sono classificate di solito in base alla via di somministrazione, allo spettro di azione e alle caratteristiche chimiche e fisiche. Si distingue di solito tra:
Le penicilline sono una categoria di farmaci che possono scatenare in alcuni soggetti reazioni allergiche. Di solito queste reazioni sono lievi e ritardate. Di solito si manifestano come eruzioni cutanee e con prurito. É raro che tale intolleranza si manifesti in modo grave e acuto, ma se avvenisse questo è necessario interrompere l’assunzione del farmaco. I soggetti con una storia di intolleranza a queste sostanze dovrebbero evitare anche altri tipi di antibiotici betalattamici, come le cefalosporine. Possono tuttavia esserci casi in cui le persone sono sensibili senza saperlo a seguito dell’assunzione di alimenti contaminati con questi antibiotici.
Le penicilline dovrebbero sempre essere sintetizzate in impianti separati da quelli usati per produrre altri farmaci, per evitare la contaminazione di altre sostanze e per non sensibilizzare quindi gli individui che potrebbero assumere il medicinale contaminato. Se la penicillina è somministrata ad animali, questi prima di essere destinati all’alimentazione dell’uomo avrebbero dovuto smetterne l’assunzione per un lungo periodo antecedente. In caso di allergia a questi farmaci si possono comunque somministrare antibiotici alternativi, come clindamicina, eritromicina.
Anche se è una classe di antibiotici ben tollerata e scarsamente tossica in genere, vi possono essere effetti indesiderati, quali:
Fra le interazioni farmacologiche, come anticipato, si possono distinguere le interazioni utili e appositamente ricercate per scopi terapeutici, in modo da ottenere un’azione migliore o rendere efficace l’antibiotico.
Sono utili le interazioni con aminoglicosidi, betalattamici, fosfomicina, inibitori delle beta lattamasi, polimixine, glicopeptidi, acido fusidico, probenecid, sulfinpirazone, claritromicina.
Vanno evitate invece le interazioni e quindi l’assunzione di questi farmaci:
Alcuni tipi di penicilline in farmaco sono utilizzabili solamente per via parentale perché altrimenti nello stomaco andrebbero disgregandosi. In particolare la penicillina G e le sue forme ritardo: quindi la procaina, la benzatina, le ureidopenicilline, la carbossipenicillina, l’amidinocillina, la temocillina, la sulfopenicillina.
Altri tipi di farmaco si possono assumere solamente per via orale, quindi in forma di capsule, compresse e polvere. Nello specifico i farmaci a base di penicillina V: la dicloxacillina, la pivampicillina, l’etacillina,la becampacillina.
Possono invece essere assunte oralmente ma anche per via parentale, l’amoxicillina, l’ampicillina, la flucloxacillina, l’oxacillina, la dicloxacillina. Ad uso locale ci sono dei colliri che contengono ampicillina e meticillina.
L’assunzione in generale delle penicilline dovrebbe avvenire preferibilmente lontano dai pasti. Il cibo infatti potrebbe ostacolare l’assorbimento del farmaco. In alcuni casi si può consigliarne l’assunzione durante i pasti solo per migliorarne la tolleranza gastrica. La posologia e la lunghezza temporale del trattamento dipende dalle indicazioni cliniche e dalla sensibilità del battere che si intende debellare. Le indicazioni per ogni tipologia di farmaco sono riportate comunque nel bugiardino. Differenti indicazioni possono essere fornite dal medico curante che prescrive il medicinale a base di penicillina.