Mécanisme d'action et classification des quinolones

Lequinolones sont un groupe d'agents pharmacologiques synthétiques à action bactériostatique et bactéricide largement utilisés dans le traitement des infections, tant en médecine humaine que vétérinaire. C'est un médicament complètement synthétisé en laboratoire.

Cette différence d'antibiotiques classiques tels que la pénicilline, où la molécule entière (pénicilline) ou une grande partie (pénicillines semi-synthétiques) est produit par un être vivant (dans le cas de la pénicilline, un champignon). Les quinolones sont utilisées depuis les années 60 et ont évolué au fil des décennies.

Dans le cadre de cette évolution, des modifications ont été introduites dans la structure moléculaire, ce qui accroît son efficacité, accroît sa puissance et élargit son spectre d’action.

Les quinolones ont été divisées en plusieurs "générations", chacune se différenciant du précédent par des modifications subtiles de sa structure, mais avec un impact important sur ses applications cliniques.

Index

• 1 Mécanisme d'action
  • 1.1 Inhibition de la topoisomérase II
  • 1.2 Inhibition de la topoisomérase IV
• 2 Classification des quinolones
  • 2.1 Quinolones de première génération
  • 2.2 quinolones de deuxième génération
  • 2.3 Quinolones de troisième génération
  • 2.4 Quinolones de quatrième génération
• 3 références

Mécanisme d'action 

Les quinolones exercent leur action bactéricide en interférant avec la duplication de l'ADN dans les cellules bactériennes.

Pour que les bactéries soient viables, une duplication constante de l'ADN est nécessaire pour permettre la réplication bactérienne. De même, il est essentiel que les brins d'ADN soient séparés presque constamment pour permettre la transcription de l'ARN et, par conséquent, la synthèse de différents composés essentiels à la vie des bactéries.

Contrairement aux cellules eucaryotes des organismes supérieurs, où l'ADN se développe moins fréquemment, dans les cellules bactériennes, il s'agit d'un processus qui se produit constamment. par conséquent, en interférant avec les mécanismes qui régulent le processus, il est possible d'éliminer la viabilité cellulaire.

Pour ce faire, les quinolones interagissent avec deux enzymes fondamentales dans la réplication de l'ADN: la topoisomérase II et la topoisomérase IV.

Inhibition de la topoisomérase II

Au cours du processus de réplication de l'ADN, sa structure en double hélice est déroulée par segments. Cela génère au-delà de la zone où la molécule est séparée, des "supercoils" sont formés.

L'action normale de la topoisomérase II est « couper » les deux brins d'ADN au niveau du point où les formes de surenroulement positif, en introduisant des segments d'ADN de tour surenroulement négatif afin de soulager l'effort sur la chaîne moléculaire et aider à maintenir sa topologie normal

Au point où les brins à spires négatives sont introduits, la ligase agit, qui est capable de joindre les deux extrémités de la chaîne de coupe au moyen d'un mécanisme dépendant de l'ATP.

C'est précisément dans cette partie du processus que les quinolones exercent leur mécanisme d'action. La quinolone est interposé entre le domaine de l'ADN ligase et de la topoisomérase II, établir des liens avec les structures moléculaires qui littéralement « LOCK » empêchant l'enzyme pour rejoindre l'ADN.

Fragmentation du brin d'ADN

En faisant cela, le brin d'ADN qui doit être continu, de sorte que la cellule est viable- commence à se briser, ce qui rend la réplication cellulaire impossible, la transcription de l'ADN et la synthèse de composés par la cellule, ce qui en fin de compte conduit à sa lyse (destruction).

La liaison à la topoisomérase II est le principal mécanisme d'action des quinolones contre les bactéries à Gram négatif.

Cependant, l'introduction de modifications chimiques aux générations les plus récentes de ce médicament ont permis le développement de molécules ayant une activité contre les bactéries Gram-positives, bien que dans ces cas, le mécanisme d'action repose sur l'inhibition de la topoisomérase IV.

Inhibition de la topoisomérase IV

Comme la topoisomérase II, la topoisomérase IV est capable de séparer et de couper la double hélice de l'ADN, mais dans ce cas aucun segment à enroulement négatif n'est introduit.

Topoisomérase IV est vital dans les bactéries négatives pour la réplication cellulaire, étant donné que l'ADN de « fille de bactéries » reste attachée aux « bactéries mère », la fonction de la topoisomérase IV séparer les deux brins au point précis pour permettre que les deux cellules (progénitrice et fille) ont deux copies exactement identiques d’ADN.

En outre, la topoisomérase IV permet également de supereenrollamientos elimianar le produit de la séparation des brins d'ADN, mais sans introduire de brins devient négative.

En interférant avec l'action de cette enzyme, non seulement inhiber la réplication bactérienne quinolones, mais conduire à la mort de la bactérie dans laquelle un long brin d'ADN accumule non fonctionnels, il est impossible de remplir ses processus de vie.

Ceci est particulièrement utile contre les bactéries gram-positives; on a beaucoup travaillé pour développer une molécule capable d'interférer avec l'action de cette enzyme, qui a été réalisé dans les quinolones de génération troisième et quatrième.

Classification des quinolones

Les quinolones sont divisées en deux grands groupes: les quinolones non fluorées et les fluroquinolones.

Le premier groupe est également connu sous le nom de quinolones de première génération et a une structure chimique liée à l'acide nalidixique, qui est la molécule type de la classe. De toutes les quinolones, ce sont celles qui ont le spectre d'action le plus restreint. Actuellement, ils sont généralement prescrits rarement.

Dans le second groupe, il y a toutes les quinolones qui ont un atome de fluor en position 6 ou 7 du cycle quinoléine. Selon leur développement, ils sont classés en deuxième, troisième et quatrième génération de quinolones.

Les quinolones de deuxième génération ont un spectre plus large que les quinolones de première génération, mais restent limitées aux bactéries à Gram négatif.

En revanche, les quinolones de troisième et quatrième générations ont été conçues pour agir également sur les germes à Gram positif, pour lesquels leur spectre est plus large que celui de leurs prédécesseurs.

Vous trouverez ci-dessous une liste des quinolones appartenant à chacun des groupes. Au premier rang de la liste figure le type d'antibiotique de chaque classe, c'est-à-dire le plus connu, le plus utilisé et le plus prescrit. Dans les autres positions, les molécules les moins connues du groupe sont nommées.

Quinolones de première génération

- l'acide nalidixique.

- acide oxolinique.

- l'acide pipémidique.

- la cinoxacine.

Les quinolones de première génération sont actuellement utilisées uniquement comme antiseptiques urinaires, car leurs concentrations sériques n'atteignent pas les niveaux bactéricides; par conséquent, ils jouent un rôle important dans la prévention des infections urinaires, en particulier lorsqu'ils doivent effectuer des procédures d'instrumentation.

Quinolones de seconde génération

- la ciprofloxacine (peut-être la quinolone la plus utilisée, en particulier dans le traitement des infections des voies urinaires).

- l'ofloxacine

La ciprofloxacine et l'oflaxine sont les deux principaux représentants des quinolones de deuxième génération à effet bactéricide, tant dans les voies urinaires que dans les milieux systémiques.

La loméfloxacine, la norfloxacine, la pefloxacine et la rufloxacine font également partie de ce groupe, bien qu'elles soient utilisées moins fréquemment car leur action se limite principalement aux voies urinaires.

En plus de l'activité contre les bactéries à Gram négatif, les quinolones de deuxième génération ont également un effet contre certaines entérobactéries, les staphylocoques et, dans une certaine mesure, contre les pseudomonas aeruginosa.

Quinolones de troisième génération

- la lévofloxacine (connue pour être parmi les premières quinolones ayant un effet sur les streptocoques et formellement indiquée dans les infections respiratoires).

- la balofloxacine.

- la témafloxacine.

- Paxufloxacine.

Dans ce groupe d'antibiotiques, l'activité contre le gram-positif a été privilégiée, sacrifiant un peu l'activité contre le gram-négatif.

Quinolones de quatrième génération

Le type antibiotique de ce groupe est la moxifloxacine, qui a été conçu dans le but de combiner en une seule activité classique de médicament contre les bactéries gram négatif fluoroquinolone première et seconde activité de production contre les bactéries gram positif du troisième génération.

La gatifloxacine, la clinafloxacine et la prulifloxacine ont été développées en association avec la moxifloxacine; tous ceux-ci sont des antibiotiques à large spectre ayant une activité systémique contre les bactéries Gram négatives, Gram positives (streptocoques, staphylocoques), des bactéries atypiques (chlamydia, mycoplasme) et même p. aeruginosa

Références

1. Hooper, D. C. (1995). Mode d'action des quinolones.Médicaments, 49(2), 10-15.
2. Gootz, T. D. et Brighty, K. E. (1996). Fluoroquinolones Antibactériens: SAR, mécanisme d'action, la résistance et les aspects cliniques.Revues de recherches médicinales, 16(5), 433-486.
3. Yoshida, H., Nakamura, M., Bogaki, M., Ito, H., Kojima, T., Hattori, H., & Nakamura, S. (1993). Mécanisme d'action des quinolones contre l'ADN d'Escherichia coli.Agents antimicrobiens et chimiothérapie, 37(4), 839-845.
4. King, D. E., Malone, R. et Lilley, S. H. (2000). Nouvelle classification et mise à jour sur les antibiotiques quinolones.Médecin de famille américain, 61(9), 2741-2748.
5. Bryskier, A. et Chantot, J. F. (1995). Relations de classification et de structure-activité des fluoroquinolones.Médicaments, 49(2), 16-28.
6. Andriole, V. T. (2005). Les quinolones: passé, présent et futur.Maladies infectieuses cliniques, 41(Supplément_2), S113-S119.
7. Fung-Tomc, J.C., Minassian, B., Kolek, B., Huczko, E., Aleksunes, L., Stickle, T., ... et Bonner, D. P. (2000). Antibactérien spectre d'un nouveau des-fluoro (6) quinolone, BMS-284756.Agents antimicrobiens et chimiothérapie, 44(12), 3351-3356.