Hvordan blokering af cellevægsdannelse stopper bakteriedeling

Cellevægsdannelse er en afgørende proces i bakteriel deling. Blokering af cellevægsdannelse kan stoppe bakteriel deling ved at forhindre dannelsen af ​​nye cellevægge, hvilket i sidste ende fører til celledød. Sådan fungerer det:

1. Inhibering af peptidoglykansyntese :Bakteriecellevæggen er primært sammensat af peptidoglycan, en polymer, der består af skiftende enheder af N-acetylglucosamin (NAG) og N-acetylmuraminsyre (NAM). Syntesen af ​​peptidoglycan involverer adskillige trin, herunder fremstilling af precursorer, polymerisation af disse precursorer og tværbinding af polymerstrengene. Blokering af et af disse trin kan forstyrre cellevægsdannelsen.

- β-Lactam Antibiotika :Antibiotika som penicillin og cephalosporiner hæmmer transpeptideringsreaktionen, som er afgørende for tværbinding af peptidoglycan-strenge. Dette fører til en svækket cellevæg, der ikke kan modstå cellens indre turgortryk, hvilket resulterer i cellelyse.

- Glycopeptidantibiotika :Antibiotika som vancomycin interfererer med polymeriseringen af ​​peptidoglycan-prækursorer ved at binde til D-Ala-D-Ala-terminalen af ​​NAM-molekylet. Dette forhindrer tilføjelsen af ​​nye NAG-NAM-enheder til den voksende peptidoglycankæde.

2. Afbrydelse af cellevægsintegritet :Visse antimikrobielle midler kan direkte beskadige den eksisterende cellevæg, hvilket fører til dens svækkelse eller brud.

- Lysozym :Lysozym er et enzym, der kan nedbryde β(1-4) glykosidbindingerne mellem NAG- og NAM-rester, hvilket forårsager nedbrydning af cellevæggen.

- Daptomycin :Daptomycin er et antibiotikum, der binder sig til bakteriers cellemembran og forstyrrer dets funktion. Dette kan føre til lækage af celleindhold og i sidste ende celledød.

3. Inhibering af cellevægsbiosyntese :Nogle antimikrobielle midler kan interferere med syntesen af ​​cellevægskomponenter.

- Bacitracin :Bacitracin hæmmer dephosphoryleringen af ​​undecaprenylpyrophosphat, en lipidbærer involveret i syntesen af ​​peptidoglycan-prækursorer. Dette forstyrrer produktionen af ​​disse prækursorer og påvirker følgelig cellevægsdannelsen.

- Fosfomycin :Fosfomycin blokerer syntesen af ​​UDP-N-acetylmuraminsyre (UDP-NAM), en essentiel forløber for peptidoglycanbiosyntese. Uden tilstrækkelig UDP-NAM kan cellen ikke konstruere nye cellevægge.

Ved at blokere cellevægsdannelse forhindrer disse antimikrobielle midler deling af bakterieceller, hvilket fører til død eller hæmning af bakteriel vækst. Dette er grundlaget for brugen af ​​mange antibiotika til behandling af bakterielle infektioner.