Penicillin er en form for antibiotikum stand til å inhibere vekst av andre organismer. Penicillin ble oppdaget i 1928 av Alexander Fleming etter dyrking Staphylococcus aureus og merke sin hemming av ukjente sporer. Siden den gang har mer enn 3000 antibiotikatyper blitt oppdaget. Antibiotika er dannet av mikroorganismer, planter og dyr, men bare en liten prosentandel av dem brukes i medisin. Penicillin er i en kategori kalt beta-laktamer, og det er en av de eldste brukte antibiotika.

Struktur

Penicillin antibiotika er dannet fra de kovalente bindinger av aminosyrene cystein og valin. Den mest potente av penicillin antibiotika klassen er penicillin G. Selv om det er den sterkeste av derivatene, den har svakheter som andre penicillin klasser. Disse antibiotika er bare sterke mot gram positive bakterier, absorbere dårlig inn i blodstrømmen og enkelte bakterier har utviklet enzymer som inaktiverer stoffet. Overforbruk av penicillin er en grunn til at selv en svært effektiv antibiotika mister potensen.

Virkningsmekanisme

Penicillin antibiotika er effektive mot bakterier gjennom reaksjoner som hemmer veksten av mikrobenes celleveggen. Når bakteriene ikke klarer å lage en skikkelig dannet cellevegg, væsker er i stand til å gå inn i cellen slik at den sprekker. Dette er den virkemåte som brukes av penicillin til å ødelegge bakterier i den menneskelige kroppen.

Mekanisme

Gram-positive bakterier har en tykk cellevegg som hovedsakelig består av cellulose og sukker-enheter. Den cellulose og polysakkarider er kryssbundet for å danne en maske med en solid ryggrad. Før bakteriene er i stand til å lage ryggraden mesh, hemmer penicillin enzymet som katalyserer reaksjonen, og erstatter den endelige forbindelsen med en defekt aminosyre. Utskiftningen er irreversibel, slik at bakterien cellen ikke er i stand til å beskytte den indre cellestruktur fra osmotisk trykk. Vann strømmer inn i cellen, celleveggen sprekker og cellen blir ødelagt. I tillegg, siden animalske og humane celler ikke har en cellevegg, penicillin bare påvirker bakterier og ikke verten.

Resistance

Bakterieceller mutere ofte, så oppfinnelsen av penicillin har skapt resistente stammer av bakterier. Bakterier har utviklet penicillinaser, enzymer som ødelegger obligasjonen i den aktive ring av penicillin gjør den inaktive. Tilpasningen av bakterier mot penicillin har også gjort noen bakterier som er resistente mot andre typer antibiotika i tillegg.

Allergier

Anslagsvis 300 til 500 mennesker dør hvert år av penicillin allergi. Pasienter som er allergiske mot penicillin erfaring anafylaktisk sjokk, en akutt tilstand som forårsaker blodtrykket å slippe, luftveisbetennelse og en svak puls. Reaksjonen er fra penicillin-binding til immun-reseptorer i kroppen og utløsning av en IgE-mediert betennelsesreaksjon.