Bagaimana penisilin berfungsi?

Penisilin adalah sekumpulan ubat antibakteria yang menyerang pelbagai jenis bakteria. Mereka adalah ubat pertama jenis ini yang digunakan doktor. Penemuan dan pembuatan penisilin telah mengubah wajah ubat, kerana ubat-ubatan ini telah menyelamatkan berjuta-juta nyawa.

Penisilin kulat adalah sumber penisilin, yang boleh diambil orang secara oral atau melalui suntikan.

Orang di seluruh dunia kini menggunakan penisilin secara meluas untuk merawat jangkitan dan penyakit.

Fakta cepat mengenai penisilin

• Penisilin adalah antibiotik pertama yang digunakan doktor.
• Terdapat beberapa antibiotik di kelas penisilin.
• Pakar memberi penghargaan kepada Alexander Fleming kerana menemui penisilin.
• Penisilin berfungsi dengan mengganggu dinding sel bakteria.
• Kurang daripada 1 peratus orang berbahaya kepada alergi terhadap penisilin.

Fungsi

Penisilin berfungsi dengan memecahkan dinding sel bakteria.

Dadah di kelas penisilin berfungsi secara tidak langsung memecah dinding sel bakteria. Mereka melakukan ini dengan bertindak secara langsung pada peptidoglikan, yang memainkan peranan penting dalam sel bakteria.

Peptidoglycans membuat struktur seperti mesh di sekitar membran plasma sel bakteria, yang meningkatkan kekuatan dinding sel dan mencegah cecair luaran dan zarah memasuki sel.

Apabila bakteria membiak, lubang kecil terbuka di dinding selnya ketika sel-selnya membelah. Peptidoglycans yang baru dihasilkan kemudian mengisi lubang-lubang ini untuk membina semula dinding.

Penisilin menyekat struktur protein yang menghubungkan peptidoglikan bersama-sama. Ini menghalang bakteria menutup lubang di dinding selnya.

Oleh kerana kepekatan air dari cairan di sekitarnya lebih tinggi daripada di dalam bakteria, air mengalir melalui lubang ke dalam sel dan bakteria pecah.

Sejarah

Orang umumnya mengaitkan penemuan penisilin kepada Alexander Fleming. Kisahnya mengatakan bahawa dia kembali ke makmalnya pada suatu hari pada bulan September 1928 untuk mencari hidangan Petri yang berisi Staphylococcus bakteria dengan penutupnya tidak lagi di tempatnya.

Hidangan itu telah tercemar dengan acuan biru-hijau yang disebut Penicillium notatum. Fleming menyatakan bahawa terdapat cincin yang jelas di sekitar acuan di mana bakteria tidak dapat tumbuh.

Dengan menemui acuan ini dan menyedari penggunaannya, Fleming menggerakkan roda untuk mencipta salah satu ubat yang paling berguna dalam sejarah perubatan.

Pada bulan Mac 1942, Anne Miller menjadi orang awam pertama yang berjaya mendapat rawatan dengan penisilin. Dia hampir mati daripada kematian berikutan jangkitan teruk setelah keguguran.

Walaupun Fleming secara teknikal menemui antibiotik pertama, para saintis harus melakukan banyak pekerjaan sebelum penisilin dapat tersedia untuk penggunaan umum.

Para saintis dengan makmal yang unggul dan pemahaman yang lebih mendalam mengenai kimia daripada Fleming melakukan sebahagian besar kerja. Howard Florey, Norman Heatley, dan Ernst Chain melakukan kajian mendalam dan fokus pertama mengenai ubat tersebut.

Dalam ucapan penerimaan Hadiah Nobel Fleming, dia memperingatkan bahawa penggunaan penisilin yang berlebihan mungkin, suatu hari, menyebabkan ketahanan terhadap bakteria. Ini sejak itu menjadi masalah.

Penentangan

Bertentangan dengan pendapat popular, bukan orang yang mengalami ketahanan terhadap penisilin tetapi bakteria itu sendiri.

Bakteria telah wujud selama berbilion tahun. Selama ini, mereka mengalami persekitaran yang melampau dan, sebagai hasilnya, sangat mudah disesuaikan. Mereka juga tumbuh semula dengan sangat cepat, memungkinkan perubahan genetik yang agak cepat di seluruh populasi.

Terdapat tiga cara biasa di mana bakteria dapat mengembangkan kekebalan terhadap penisilin:

• Penisilin: Bakteria kadang-kadang mampu menghasilkan penisilin, enzim yang merosakkan penisilin. Keupayaan ini dapat menyebar ke seluruh populasi bakteria melalui cincin DNA kecil dalam proses yang disebut konjugasi. Ini adalah bakteria yang setara dengan pembiakan seksual, di mana organisma individu berkongsi maklumat genetik baru di antara mereka.
• Struktur bakteria berubah: Sebilangan bakteria dapat mengubah format protein pengikat penisilin secara halus di dinding peptidoglikannya sehingga penisilin tidak lagi dapat mengikatnya.
• Penyingkiran penisilin: Bakteria lain mengembangkan sistem untuk mengeksport penisilin. Bakteria mempunyai pam efflux yang mereka gunakan untuk melepaskan zat dari sel. Pengambilan semula beberapa pam ini dapat membolehkan sel membuang penisilin.

Kesan sampingan

Mual adalah kesan sampingan biasa semasa mengambil penisilin.

Kesan sampingan yang paling biasa dalam pengambilan penisilin termasuk:

• cirit-birit
• loya
• sakit kepala
• ruam kulit dan gatal-gatal

Kesan sampingan yang kurang biasa termasuk:

• sesak nafas atau pernafasan tidak teratur
• sakit sendi
• rasa ringan dan pingsan secara tiba-tiba
• bengkak dan kemerahan pada wajah
• bersisik, kulit merah
• gatal dan keputihan pada vagina, disebabkan oleh jangkitan yis atau vaginosis bakteria
• sakit mulut dan lidah, kadang-kadang dengan tompok-tompok putih
• kekejangan perut, kekejangan, kelembutan, atau sakit

Kesan sampingan yang jarang berlaku termasuk:

• kegelisahan, ketakutan, atau kekeliruan
• rasa azab yang akan datang
• halusinasi
• menguning mata dan kulit
• sakit tekak
• pendarahan yang tidak biasa
• cirit-birit dan kencing berkurang
• sawan

Risiko

Walaupun penggunaan penisilin meluas, beberapa masalah atau kontraindikasi boleh berlaku, seperti mana-mana ubat:

• Menyusui: Orang yang sedang menyusui boleh menyebarkan sejumlah kecil penisilin kepada anak. Ini boleh menyebabkan anak mengalami reaksi alergi, cirit-birit, jangkitan kulat, dan ruam kulit.
• Interaksi: Beberapa ubat lain boleh berinteraksi dengan penisilin. Memeriksa dengan doktor sebelum mengambil banyak ubat adalah mustahak.
• Masalah pendarahan: Sebilangan penisilin, seperti karbenicilin, piperacillin, dan ticarcillin, boleh menjadikan masalah pendarahan yang ada sebelumnya menjadi lebih teruk.
• Kontraseptif oral: Penisilin boleh mengganggu pil kawalan kelahiran, meningkatkan risiko kehamilan yang tidak diingini.
• Fibrosis kistik: Orang dengan fibrosis kistik lebih cenderung kepada demam dan ruam kulit semasa mengambil piperacillin.
• Penyakit ginjal: Individu dengan penyakit buah pinggang mempunyai risiko peningkatan kesan sampingan.
• Methotrexate: Methotrexate mengganggu pertumbuhan sel dan dapat merawat beberapa keadaan, termasuk leukemia dan beberapa penyakit autoimun. Penisilin menghalang tubuh membuang ubat ini, berpotensi menyebabkan komplikasi teruk.
• Phenylketonuria: Beberapa tablet amoksisilin yang lebih kuat dan dapat dikunyah mengandungi kadar aspartam yang tinggi yang ditukar oleh badan menjadi fenilalanin. Ini berbahaya bagi sesiapa yang menghidap fenilketonuria.
• Masalah gastrointestinal: Pesakit dengan riwayat ulser perut atau penyakit usus lain lebih cenderung mengalami kolitis ketika mengambil penisilin.

Alahan penisilin

Sebilangan orang mempunyai alergi terhadap penisilin.

Reaksi alergi terhadap penisilin biasanya menyebabkan gatal-gatal, mengi, dan bengkak, terutama pada wajah.

Kira-kira 10 peratus orang melaporkan alergi terhadap penisilin tetapi angka sebenarnya mendekati 1 peratus, dan hanya sekitar 0.03 peratus menunjukkan tindak balas alahan yang mengancam nyawa.

Alkohol dan penisilin

Antibiotik tertentu, seperti metronidazole dan tinidazole, mempunyai reaksi teruk dengan alkohol. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku dengan penisilin.

Bawa pulang

Penisilin telah menyelamatkan banyak nyawa sepanjang sejarah penggunaannya dalam perubatan. Namun, doktor sekarang bimbang dengan peningkatan daya tahan antibiotik. Hanya masa yang akan memberitahu bagaimana antibiotik masa depan akan mengatasi halangan ini.