سفالوسپورین ها
درباره سفالوسپورین ها

آشنایی با انواع داروهای سفالوسپورین ها: از سفالکسین نسل ۱ تا سفتارولین نسل ۵

سفالوسپورین ها گروهی از آنتی بیوتیک ها هستند که بر روی دیواره سلولی باکتری ها تاثیر می گذارند. سفالوسپورین ها در ۵ نسل طبقه بندی می شوند، که بر طیف های مختلفی از انواع باکتری ها تاثیر گذارند. در این مقاله با ساختار و عملکرد سفالوسپورین ها، و همچنین نسل های مختلف این گروه داروها بیشتر آشنا می شوید.

سفالوسپورین ها و مبارزه بشر با باکتری ها

باکتری ها از عوامل مهم بیماری زایی عفونی در بدن انسان هستند. بیماری های مختلفی، از جمله مننژیت و سوزاک، عفونت های دستگاه تنفسی و … در اثر ابتلای انسان به این میکروارگانیسم ها اتفاق می افتد. باکتری ها در دو گروه عمده باکتری های گِرَم منفی (Gram-negative) و باکتری های گرم مثبت (Gram-positive) تقسیم بندی می شوند.

برای مقابله با باکتری ها، داروهای مختلفی ارائه شده که با روش های مختلف، با ایجاد اختلال در ساختار و عملکرد باکتری ها، به مبارزه بدن در برابر آن ها کمک می کنند.

آنتی بیوتیک ها (Antibiotics)، که سفالوسپورین هم جزئی از آن هاست، گروهی از داروها هستند که بر روی دیواره سلولی باکتری ها تاثیر می گذارند. آنتی بیوتیک ها به روش های مختلف تزریقی، خوراکی و موضعی استفاده می شوند.

سفالوسپورین ها (Cephalosporins)، دسته ای از آنتی بیوتیک ها هستند که با ایجاد اختلال در دیواره سلولی باکتری ها، به آن ها ضربه می زنند. شاید نام هایی مثل «سفالکسین»، «سفوکستین» و «سفتریاکسون» برایتان آشنا باشند. همه این داروها در دسته سفالوسپورین ها قرار می گیرند.

Advertisements

تفاوت سفالوسپورین و پنی سیلین چیست؟

داروهایی مثل پنی سیلین ها، ونکومایسین و باسیتراسین هم عملکرد مشابه با سفالوسپورین ها دارند و همگی بر دیواره سلولی عامل عفونی تاثیر گذار هستند.

در خانواده آنتی بیوتیک ها، برخی از داروها در ساختار شیمیایی خود، یک حلقه ۴ ضلعی که با عنوان «حلقه بتالاکتام» شناخته می شود، دارند. این حلقه به این گروه از داروها امکان اتصال به مولکول های هدف و مهار ساخت دیواره سلولی در عامل آسیب رسان (باکتری) را می دهد.

هم پنی سلین ها و هم سفالوسپورین ها، هر دو در ساختار شیمایی خود، حاوی حلقه بتالاکتام هستند. مونوباکتام ها و کارباپنم ها هم چنین اند. از این رو به این گروه از داروها که دربردارنده حلقه بتالاکتام هستند، «بتالاکتام ها» می گویند.

حلقه بتالاکتام
حلقه چهارضلعی بتالاکتام

بنابراین، بسته به نوع باکتری (و یا حتی برخی دیگر از عوامل عفونی همچون قارچ ها)، پزشک تصمیم می گیرد که کدام نوع آنتی بیوتیک در مبارزه با آن عامل مناسبت ترین گزینه است.

بررسی دقیق تر: سفالوسپورین چیست؟

سفالوسپورین ها داروهای ضد میکروبی بتا-لاکتامی هستند که برای مبارزه با طیف گسترده ای از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی به کار می روند. ۵ نسل سفالوسپورین ها در مبارزه با عفونت های پوستی، باکتری های مقاوم، مننژیت و سایر عفونت ها موثر هستند.

سفالوسپورین ها بر مبنای میزان پوشش پاسخدهی شان در مبارزه با باکتری های گرم مثبت و گرم منفی، و همچنین بر مبنای زمان کشف شدنشان، در ۵ نسل طبقه بندی شده اند.

Advertisements

سفالوسپورین های نسل ۱ در برابر بیشتر کوکسی های گرم مثبت، و همچنین برخی از باکتری های گرم منفی -مانند Escherichia coli (E. coli)، Proteus mirabilis، و Klebsiella pneumoniae– پوشش مناسبی دارند.

سفالوسپورین های نسل ۲ در مبارزه با Haemophilus influenza (H. influenza)، Moraxella catarrhalis و Bacteroides spp به کار می روند.

سفالوسپورین های نسل ۳ در برابر بیشتر باکتری های گرم مثبت، پوشش کمتری ارائه می دهند. اما در مبارزه با باکتری هایی همچون Enterobacteriaceae و Neisseria spp. و H. influenza پوشش بهتری دارند.

سفالوسپورین های نسل ۴ پوششی مشابه با آنچه سفالوسپورین های نسل ۳ ارائه می دادند دارند، بعلاوه تاثیر بیشتر بر روی باکتری های گرم منفی دارای مقاومت در برابر مواد ضدمیکروبی -همچون بتالاکتاماز، آنزیم تجزیه کننده حلقه بتالاکتام-.

سفالوسپورین های نسل ۵ پوششی برای مبارزه با استافیلوکوک های مقاوم به متی سیلین و پنوموکوک های مقاوم به پنی سیلین ارائه می دهند.

مکانیسم اثر سفالوسپورین ها

باکتری ها یک دیواره سلولی می سازند که با اتصال متقابل (Cross-linking) واحدهای پپتیدوگلیکان با پروتئین های متصل شونده به پنی سیلین (PBP, peptidoglycan transpeptidase) تقویت می شود.

Advertisements

سفالوسپورین ها، که در ابتدا از قارچ Cephalosporium sp گرفته شده اند، گروه بزرگی از ضدمیکروب های باکتری کش (Bactericidal) هستند که با کمک حلقه های بتالاکتامشان عمل می کنند. (حلقه بتالاکتام در بالا معرفی شد) این حلقه بتالاکتام به «پروتئین متصل شونده به پنی سیلین» متصل شده و مانع فعالیت طبیعی آن می گردد. بدین ترتیب، ناتوانی باکتری در ساخت دیواره سلولی، موجب مرگ آن می شود.

استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus)، که در ابتدا به سفالوسپورین ها حساس است، می تواند با تغییر در ساختار پروتئین متصل شونده به پنی سیلین، در برابر آن ها مقاوم شود. S. aureus این کار را با داشتن ژنی که یک پروتئین متصل شونده به پنی سیلین اصلاح شده را کد می کند، انجام می دهد. این مسئله این مانع از غیرفعال کردن پروتئین متصل شونده به پنی سیلین توسط حلقه های بتالاکتام سفالوسپورین می شود. باکتری که این مکانیسم مقاومت را ایجاد می کند، استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین (MRSA) نام دارد.

از میان پنج نسل سفالوسپورین ها، تنها سفتارولین نسل پنجم در برابر استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین پوشش دارد.

یکی دیگر از مکانیسم های مهم مقاوم شدن باکتری ها، تولید آنزیم بتالاکتاماز است که حلقه بتالاکتام را می شکند و از اتصال آن به پروتئین های متصل شونده به پنی سیلین (به عنوان مثال، پپتیدوگلیکان ترانس) پپتیداز جلوگیری می کند.

برای مقابله با این دسته از باکتری های مقاوم، مهارکننده‌های بتالاکتاماز را می‌توان به همراه سفالوسپورین‌ها برای افزایش طیف اثربخشی آن‌ها استفاده کرد؛ مانند ترکیب های دارویی سفتازیدیم/آوی‌باکتام و سفتولوزان/تازوباکتام.

انواع داروهای نسل های مختلف سفالوسپورین ها

قدیمی ترین سفالوسپورین ها، شامل سفالکسین و سفازولین هستند که نسل اول را می سازند. نسل های مختلف سفالوسپورین ها به منظور اثرگذاری روی گونه های مختلف باکتریایی به وجود آمدند. یعنی در نسل های مختلف، طیف اثر گذاری داروها تغییر و گاها افزایش پیدا می کند. انواع سفالوسپورین ها بسته به زمانی که وارد بازار شدند، به پنج نسل تقسیم می شوند.

Advertisements

سفالوسپورین های نسل اول (First-generation)

سفالوسپورین های نسل یک شامل سفازولین (Cefazolin)، سفالوتین (Cephalothin)، سفاپرین (Cephapirin)، سفرادین (Cephradine)، سفادروکسیل (Cefadroxil) و سفالکسین (Cephalexin) می باشد.

نسل اول سفالوسپورین ها بر روی بیشتر کوکسی های گرم مثبت، مانند staphylococci spp. و streptococci spp. موثر هستند، در حالی که حداقل پوشش را در برابر باکتری های گرم منفی دارند. باکتری های گرم منفی که بیشتر به سفالوسپورین های نسل اول حساس هستند Proteus mirabilis، E. coli و Klebsiella pneumoniae هستند.

از سفالوسپورین های نسل اول می توان به داروهای خوراکی سفالکسین (Cephalexin) و سفرادین (Cefradine)، و سفازولین (Cefazolin) و سفالوتین (Cefalotin) تزریقی اشاره کرد. سفالکسین خوراکی و سفازولین تزریقی بیشتر مطرح هستند.

مثالی از کاربردهای نسل اول سفالوسپورین ها در پیشگیری و درمان عفونت های زخم جراحی است.

سفالوسپورین‌های نسل اول خوراکی معمولاً برای استفاده در برابر عفونت‌های ساده و غیرپیچیده پوستی و بافت نرم مانند سلولیت و آبسه‌هایی که معمولاً به دلیل عفونت های staphylococci spp. یا streptococci spp. هستند، تجویز می‌شوند.

علاوه بر این، پزشکان می توانند سفالوسپورین های نسل ۱ برای استخوان، دستگاه تنفسی، دستگاه ادراری تناسلی، مجاری صفراوی، عفونت جریان خون، التهاب گوش میانی و پیشگیری های جراحی استفاده کنند. در واقع، سفازولین سفالوسپورین انتخابی برای پیشگیری از عفونت های جراحی است.


سفالوسپورین های نسل دوم (Second-generation)

رفته رفته، تغییراتی که در سایت های مختلف ساختار پایه به وجود آمد، باعث اثرگذاری سفالوسپورین های نسل دوم و سوم روی باکتری های گرم منفی شد.

مثال های کاربرد نسل دوم را می توان در دو دسته توضیح داد:

  • یک دسته شامل سفاکلر (Cefaclor) و سفوروکسیم (Cefuroxime)، که بیشتر برای درمان عفونت های دستگاه تنفس فوقانی، به خصوص سینوزیت و اتوتیت، تجویز می شوند.
  • و دسته دیگر شامل سفوکسیتین (Cefoxitin) و سفوتتان (Cefotetan)، که بیشتر در برابر عفونت شکم و لگن و سپتیسمی ها از این گروه استفاده می شود.

سفالوسپورین های نسل دوم نسبت به سفالوسپورین های نسل اول فعالیت کمتری در برابر کوکسی های گرم مثبت دارند اما در برابر باسیل های گرم منفی فعالیت بیشتری دارند. آنها اغلب برای درمان عفونت های تنفسی مانند برونشیولیت یا پنومونی تجویز می شوند.

سایر اندیکاسیون های سفالوسپورین های نسل دوم مشابه اندیکاسیون های نسل اول (استخوان، دستگاه تنفسی، دستگاه تناسلی ادراری، مجاری صفراوی، عفونت جریان خون، اوتیت میانی، و پیشگیری جراحی) است.

علاوه بر باکتری های گرم منفیی که توسط سفالوسپورین های نسل اول پوشش داده می شوند، سفالوسپورین های نسل دوم همچنین در برابر H. influenza، Enterobacter aerogenes، گونه های Neisseria و Serratia marcescens پوشش دارد.

سفالوسپورین های نسل سوم (Third-generation)

سفالوسپورین های نسل سه شامل سفوتاکسیم (Cefotaxime)، سفتازیدیم (Ceftazidime)، سفدینیر (Cefdinir)، سفتریاکسون (Ceftriaxone)، سفوپودوکسیم (Cefpodoxime) و سفیکسیم (Cefixime) است.


داروهای زیادی در دسته سفالوسپورین های نسل سوم قرار می گیرند، و ویژگی مهم آن ها فعالیت ضد گرم منفی گسترده و موثرترشان است. یعنی در برابر باکتری های گرم منفی که آنزیم تجزیه کننده حلقه بتالاکتام تولید می کنند و به نسل اول و دوم سفالوسپورین ها یا سایرضدمیکروب های بتالاکتام مقاوم اند، موثرتر هستند.

از داروهای مهم این دسته می تواند به سفوپرازون (Cefoperazone) و سفیکسیم (Cefixime) (خوراکی) اشاره کرد.

بسیاری از داروهای این نسل، با توجه به توان گذر موثر از سد خونی-مغزی، در درمان مننژیت کاربرد دارند. همچنین، برای درمان عفونت های دستگاه تنفس فوقان و تحتانی، از جمله در پنومونی (ذات الریه)، از این نسل استفاده می شود. برای مثال، می توان از سفتریاکسون (Ceftriaxone) و سفوتاکسیم (Cefotaxime) نام برد که در مواردی برای درمان پنومونی تجویز می شوند.

سوزاک از جمله بیماری هایی است که به خوبی به داروهای نسل سوم سفالوسپورین ها پاسخ می دهد.

از داروی دیگر این دسته، می توان به سفتی زوکسیم (Ceftizoxime) اشاره کرد. سفتی زوکسیم برای درمان عفونت های خطرناک تر، مثلا درگیری با باکتریوئید ها، استفاده می شود.

در درمان باکتری های گرم منفی بسیار خطرناک، همچون کلبسیلا و سودوموناس، در شرایط خاص، از داروهای نسل سوم مانند سفتازیدیم (Ceftazidime) و سفوپرازون (Cefoperazone) استفاده می شود.

سفالوسپورین های نسل چهارم (Fourth-generation)

سفپیم (Cefepime) مثالی از سفالوسپورین های نسل چهارم است. سفپیم یک ضدمیکروب وسیع الطیف است که می تواند به مایع مغزی-نخاعی نفوذ کند.

سفپیم دارای یک گروه آمونیوم چهارتایی اضافی است که به آن اجازه می دهد تا بهتر به غشای خارجی باکتری های گرم منفی نفوذ کند. مشابه با فعالیت سفوتاکسیم و سفتریاکسون، سفپیم می تواند Streptococcus pneumoniae و Staphylococcus aureus حساس به متی سیلین (MSSA) را پوشش دهد. این بسیار مهم است که سفپیم، مشابه سفتازیدیم (Ceftazidime)، می تواند Pseudomonas aeruginosa را پوشش دهد.

علاوه بر باکتری های گرم منفی که نسل سوم سفالوسپورین ها آن ها را پوشش می دهد (Neisseria spp., H. influenza و Enterobacteriaceae)، سفپیم می تواند پوششی در برابر باسیل های گرم منفی تولید کننده بتالاکتاماز ایجاد کند.

اهمیت داروهای نسل چهارم در این است که حتی اثربخشی بهتر و بیشتری از نسل سوم دارند، و بنابراین از این نسل داروها برای درمان عفونت هایی که به نسل سوم جواب نداده اند استفاده می شود. در بیمارستان ها، استفاده از این داروها منوسط به مقررات خاصی است و در درمان بیماری های خاصی مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین، اگرچه سفپیم در برابر باکتری های گرم مثبت و گرم منفی مؤثر است، اما برای عفونت های سیستمیک جدی در بیمارانی که احتمالاً ارگانیسم های چند مقاومتی دارند، محفوظ است.

سفالوسپورین های نسل پنجم (Fifth-generation)

پنجمین نسل از سفالوسپورین ها شامل سفتارولین (Ceftaroline) است.

سفتارولین هم یک داروی ضد میکروب با طیف اثر گسترده است، بنابراین می تواند ارگانیسم های گرم مثبت و گرم منفی فروگیر را پوشش دهد. با این حال، آنچه که سفتارولین را نسبت به بقیه سفالوسپورین ها منحصر به فرد می کند، این است که در برابر Staphylococcus aureus (MRSA) پوشش اثربخشی دارد. شما در قسمت مکانیسم اثر سفالوسپورین ها از همین مقاله، با MRSA آشنا شدید.

سفتارولین همچنین مبارزه با Listeria monocytogenes و Enterococcus faecalis را هم پوشش می دهد. با این حال، Pseudomonas aeruginosa را پوشش نمی دهد.

برخی از عوارض جانبی سفالوسپورین ها

سفالوسپورین ها سمیت کمی دارند و عموما ایمن هستند. شایع ترین عوارض جانبی سفالوسپورین ها شامل حالت تهوع، استفراغ، بی اشتهایی و درد شکمی است.

عوارض جانبی ناشی از سفالوسپورین ها که شیوع کمتری دارند می تواند شامل واکنش ازدیاد حساسیت، کم خونی همولیتیک ایمنی ناشی از دارو (DIIHA)، واکنش شبه دی سولفیرام (Disulfiram-like Reaction)، کمبود ویتامین K، افزایش سمیت کلیوی آمینوگلیکوزیدها و کولیت با غشای کاذب باشد.

انتظار می روند عوارض نامطلوب سفالوسپورین ها مشابه عوارض نامطلوب پنی سیلین ها باشد.

  • Superinfection: همواره باکتری های مفیدی هم در بدن ما زندگی می کنند که ضرری برای ما ندارند. سفالوسپورین ها ممکن است به این باکتری های مفید، که مثلا روده یکی از محل های زندگی آن هاست، آسیب برساند. با کاهش جمعیت این باکتری های مفید، ممکن است باکتری های بیماری زا جایگزین آن ها شوند. به این نوع عفونت، Super infection می گویند.
  • حساسیت و آلرژی. در صورتی که بیمار به پنی سیلین ها واکنش ازدیاد حساسیت نوع ۱ شدید (آنافیلاکسی) داشته باشد، نباید تزریق سفالوسپورین انجام دهد.
  • در صورت تزریق این داروها، احتمال درد در محل تزریق و همچنین احتمال ایجاد فلبیت (التهاب ورید) وجود دارد.

همچنین برخی از تداخلات دارویی این دسته شامل موارد زیر است:

  • در صورتی که سفتریاکسون تزریقی به همراه محلول های حاوی کلسیم (مثل رینگرلاکتات و کلسیم گلوکونات) به طور همزمان تزریق شود، احتمال تشکیل رسوبی خطرناک، که می تواند موجب مرگ و میر شود، وجود دارد. بنابراین، در صورت لزوم، این تزریق ها باید از رگ های مجزا و با فاصله زمانی انجام شوند.
  • تجویز برخی از سفالوسپورین ها (مانند سفوپرازون و سفوتتان)، با توجه به اینکه می توانند هیپوپروترومبینمی ایجاد کنند، همراه با داروهای ضد انعقاد، ممکن است منجر به خونریزی های خطرناک شود.
  • در بیمارانی که الکل یا داروهای الکلی مصرف می کنند، باید در نظر داشت که سفالوسپورین ها می توانند واکنش شبیه دی سولفیرام ایجاد کنند؛ این مسئله با اختلال در متابولیسم الکل، می تواند منجر به تجمع استالدهید و در نتیجه خارش، قرمزی و تهوع شود.

در حال حاضر، مقاومت آنتی بیوتیکی یکی از اصلی ترین تهدیدها در مبارزه با بیماری های باکتریایی است؛ در این باره «از CDC: درباره مقاومت آنتی بیوتیکی، یک تهدید جهانی» و «چرا هرگز نباید آنتی‌بیوتیک خود را به اشتراک بگذارید؟» را از فارسی مد بخوانید.


منابع

۱- بخش هایی از مقاله، برگرفته از (متن انگلیسی): www.ncbi.nlm.nih.gov: Cephalosporins

– تصاویر: تصویر بالا: Medical photo created by 8photo – www.freepik.com / تصویر حلقه بتالاکتام: Lhynard at English Wikipedia, Public domain, via Wikimedia Common

به این مقاله امتیاز دهید! (از راست به چپ)
[رتبه: ۱ ؛ تعداد آرا: ۱ ]

درباره‌ی محمدحسین ابراهیم خانی

آواتار محمدحسین ابراهیم خانی
دانشجوی پزشکی؛ نویسنده مقالات پزشکی فارسی مد، مؤسس و مدیر پایگاه جامع پزشکی فارسی مد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.