Polymyxines

Polymyxines sont des antibiotiques qui combattent principalement les bactéries à Gram négatif. Cependant, les principes actifs n'agissent que sur les bactéries situées à l'extérieur des cellules du corps. Leur efficacité est basée sur leur réaction avec les phospholipides des membranes cellulaires bactériennes.

Que sont les polymyxines?

Les polymyxines sont des polypeptides ramifiés complexes, qui consistent généralement en dix acides aminés. À la fin, ils contiennent des acides gras hydrophobes. La structure moléculaire permet la formation d'une polarité qui correspond à celle des phospholipides dans les membranes cellulaires. Cela permet à ces molécules d'interagir avec les phospholipides et de détruire leur structure. En conséquence, la membrane cellulaire bactérienne se dissout. S'il est complètement détruit, la mort cellulaire de la bactérie se produit.

Cependant, les polymyxines n'atteignent que les bactéries positionnées à l'extérieur de la cellule. Si les bactéries ont déjà franchi la membrane de la cellule corporelle, elles ne peuvent plus être détruites par ces principes actifs.

Principalement deux ingrédients actifs des polymyxines sont utilisés. Il s'agit d'une part de la polymyxine B et d'autre part du principe actif colistine. Le mode d'action des deux substances est similaire. Cependant, les polymyxines ne peuvent pas être absorbées par voie parentérale (en contournant l'intestin) car elles ont alors un effet neurotoxique et néfaste sur les reins. Dans des applications plus récentes, la colistine est donc administrée sous la forme d'un promédicament tel que le colistiméthate de sodium (CMS).

Effet pharmacologique

Les polymyxines sont utilisées pour lutter contre les bactéries Gram-négatives principalement pathogènes. Les bactéries Gram-négatives et Gram-positives diffèrent par la structure de leur membrane cellulaire. En utilisant la méthode de coloration développée par le bactériologiste danois Gram, les deux groupes de bactéries peuvent être facilement distingués l'un de l'autre. Un colorant basique est utilisé pour colorer la membrane cellulaire par la formation d'un complexe. Les bactéries Gram-positives montrent une couleur, tandis que les bactéries Gram-négatives ne se colorent pas.

Les bactéries Gram-positives ont une épaisse coquille de mureine faite de peptidoglycanes dans leur membrane cellulaire, tandis que les bactéries Gram-négatives n'ont qu'une fine couche de mureine. Ces différences affectent la sensibilité des bactéries à différents antibiotiques. Une décision pour ou contre certains antibiotiques peut être prise en déterminant rapidement la coloration de Gram.

En raison de leur polarité, les polymyxines réagissent principalement avec les phospholipides, qui sont liés aux polysaccharides. Des liaisons chimiques entre polymyxines et lipopolysaccharides (LPS) sont ainsi formées. En raison de la fine couche de mureine dans les bactéries à Gram négatif, les LPS sont mieux atteints par les polymyxines. En conséquence, la membrane cellulaire est initialement détruite jusqu'à ce que tout le contenu du cytoplasme soit libéré et que la cellule bactérienne meurt.

La sensibilité des bactéries aux polymyxines augmente avec la teneur en phospholipides dans la membrane cellulaire. Il a été constaté que les membranes cellulaires de bactéries très sensibles se lient davantage aux polymyxines que les bactéries moins sensibles. Le changement chimique des principes actifs, par exemple en supprimant les acides gras terminaux, peut réduire l'efficacité.

Il a également été constaté que plus la concentration d'antibiotiques est élevée, mieux les bactéries sont combattues. Dans les études, il a été possible d'observer la formation de bulles sur la membrane bactérienne, ce qui a conduit à une destruction complète. Si la concentration était trop faible, la membrane ne pouvait pas être complètement dissoute et la bactérie survivait. En termes de traitement, peu importe que les bactéries se reposent ou se divisent. Un contrôle tout aussi efficace est possible dans les deux phases.

Application médicale et utilisation

La polymyxine B et la colistine ont le même spectre d'activité. Entre autres, ils sont particulièrement efficaces pour lutter contre les bactéries gram-négatives telles que Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. ou Aerobacter. Les bactéries particulièrement sensibles qui répondent bien au traitement sont Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida ou Pseudomonas aeruginosa.

Une résistance aux polymyxines peut également se produire. Cependant, ceux-ci se produisent rarement. La résistance peut résulter de modifications des substances actives sur la surface bactérienne, de l'inhibition de l'entrée dans la membrane cellulaire ou de modifications de la surface bactérienne. Certaines bactéries forment des enzymes digestives qui décomposent les polypeptides des polymyxines à la surface cellulaire. De plus, certaines bactéries contiennent certaines pompes qui poussent les antibiotiques hors de la cellule. Un changement de la surface bactérienne, qui est perceptible par exemple par une densité plus faible de phospholipides, peut également contribuer à la résistance.

Les principales polymyxines utilisées sont la polymyxine B ou la colistine. Le mode d'action des deux substances est le même. Cependant, la colistine ne peut être utilisée que directement dans les pommades, en aérosols pour la thérapie par inhalation ou par voie orale pour le traitement de l'intestin. Il est à peine absorbé dans l'intestin, de sorte qu'il ne peut être administré que par voie parentérale (par exemple par voie intraveineuse) pour une utilisation systémique. La colistine pure, cependant, a un effet neurotoxique et toxique sur les reins lorsqu'elle est prise par voie parentérale. En tant que promédicament, cependant, il peut être absorbé sous forme de colistiméthate de sodium (CMS) sans complications.

Risques et effets secondaires

Comme déjà mentionné, la colistine ne doit pas être absorbée par voie parentérale, c'est-à-dire en contournant l'intestin, car cela peut entraîner des effets neurotoxiques et néphrotoxiques. Cela s'applique également aux autres polymyxines. Cependant, l'ingestion orale de colistine ne convient pas à une utilisation systémique, car elle est à peine absorbée par l'intestin. En tant que promédicament sous forme de colistiméthate de sodium (CMS), cependant, il peut également être utilisé par voie systémique.