Antibiotici sono sostanze chimiche prodotte dai microrganismi o sintetizzate chimicamente che inibiscono la crescita o uccidono i batteri. Sono un pilastro della medicina moderna, utilizzati per trattare le infezioni batteriche agendo su strutture o funzioni batteriche specifiche senza danneggiare l’ospite.
Meccanismi d’azione degli antibiotici
Gli antibiotici agiscono interferendo con processi vitali batterici. I principali meccanismi includono:
1. Inibizione della sintesi della parete cellulare
La parete cellulare batterica, composta principalmente da peptidoglicano, è essenziale per mantenere la forma e l’integrità della cellula. Gli antibiotici che mirano a questo processo impediscono la formazione di una parete cellulare funzionale, causando lisi cellulare a causa della pressione osmotica.
- Beta-lattamici (penicilline, cefalosporine, carbapenemi): Si legano alle proteine leganti la penicillina (PBP), inibendo il cross-linking del peptidoglicano.
- Glicopeptidi (es. vancomicina): Si legano ai residui D-alanil-D-alanina, bloccandone l’incorporazione nella parete cellulare.
- Bacitracina: Interferisce con il trasporto delle subunità di peptidoglicano attraverso la membrana.
2. Disgregazione della membrana citoplasmatica
Alcuni antibiotici alterano la permeabilità selettiva della membrana cellulare batterica, causando perdite e morte cellulare.
- Polimixine (polimixina B, colistina): Si legano ai lipidi della membrana nei batteri Gram-negativi, compromettendone l’integrità.
3. Inibizione della sintesi proteica
I batteri sintetizzano proteine usando ribosomi 70S, composti da subunità 30S e 50S, diversi dai ribosomi eucariotici, permettendo un targeting selettivo.
- Inibitori della subunità 30S:
- Aminoglicosidi (es. gentamicina): Si legano al 16S rRNA, causando errori di lettura dell’mRNA (battericida).
- Tetracicline: Bloccano il legame del tRNA, impedendo l’allungamento (batteriostatico).
- Inibitori della subunità 50S:
- Macrolidi (es. eritromicina), Lincosamidi, Cloramfenicolo, Oxazolidinoni (es. linezolid): Inibiscono l’allungamento o la formazione del complesso ribosomiale (batteriostatico).
4. Inibizione della sintesi degli acidi nucleici
Gli antibiotici possono mirare alla replicazione del DNA batterico o alla trascrizione dell’RNA.
- Fluorochinoloni: Inibiscono la DNA girasi e la topoisomerasi IV.
- Rifamicine: Si legano all’RNA polimerasi, bloccando la sintesi dell’RNA.
5. Attività antimetabolica
Alcuni antibiotici inibiscono vie metaboliche batteriche essenziali.
- Sulfamidici e trimetoprim: Inibiscono la sintesi dell’acido folico.
- Isoniazide: Mira alla sintesi dell’acido micolico nei micobatteri.
Classificazione basata su azione battericida vs batteriostatica
Antibiotici battericidi uccidono direttamente i batteri (es. beta-lattamici, aminoglicosidi, fluorochinoloni).
Antibiotici batteriostatici inibiscono la crescita batterica, permettendo la rimozione da parte del sistema immunitario (es. tetracicline, macrolidi).
