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Pénicilline: Comment fonctionne la pénicilline?

Les pénicillines sont un groupe d’antibiotiques utilisés pour traiter une large gamme d’infections bactériennes. Ils sont dérivés de champignons et peuvent être pris par voie orale ou par injection.

La pénicilline a sauvé des millions de vies depuis sa découverte initiale. En 2010, plus de 7,3 milliards d’unités standard de pénicilline (pilule, capsule ou ampoule) ont été consommées dans le monde entier.

Les pénicillines ont été les premiers médicaments antibactériens utilisés par les médecins, et ils attaquent un large éventail de bactéries. La découverte de la pénicilline et la fabrication conséquente ont changé le visage de la médecine.

Faits rapides sur la pénicilline

Voici quelques points clés sur la pénicilline. Plus de détails et d’informations à l’appui sont dans l’article principal.

  • La pénicilline était le premier antibiotique à être utilisé médicalement
  • Il existe un certain nombre de souches de pénicilline utilisées pour différentes applications médicales
  • Alexander Fleming est crédité de la découverte de la pénicilline
  • La pénicilline agit en interférant avec les parois cellulaires des bactéries
  • Moins de 1% des personnes sont dangereusement allergiques à la pénicilline

Histoire

Pénicilline en croissance dans une boîte de Pétri.

La découverte des pouvoirs antibiotiques de la pénicilline est attribuée à Alexander Fleming. L’histoire raconte qu’il est retourné à son laboratoire un jour de septembre 1928 pour trouver une boîte de Pétri contenant des bactéries avec son couvercle enlevé.

Le plat était devenu contaminé par la moisissure bleu-vert. Il a noté qu’il y avait un anneau clair entourant le moule où la croissance des bactéries avait été inhibée.

Cette découverte de la moisissure – et sa reconnaissance de ses pouvoirs spéciaux ont mis les roues en mouvement pour créer l’un des médicaments les plus utilisés dans l’histoire médicale.

En mars 1942, Anne Miller est devenue la première civile à être traitée avec succès avec de la pénicilline après avoir failli mourir d’une énorme infection suite à une fausse couche.

Bien que Fleming ait souvent reçu la distinction pour avoir inventé le premier antibiotique, il y avait beaucoup de travail à faire avant que la pénicilline puisse devenir aussi utilisée et utile qu’elle l’est aujourd’hui.

La plus grande partie du travail a finalement été réalisée par des scientifiques qui possédaient un laboratoire beaucoup mieux approvisionné et une compréhension plus approfondie de la chimie que Fleming. Le Dr Howard Florey, le Dr Norman Heatley et le Dr Ernst Chain ont réalisé les premières études approfondies et ciblées.

Fait intéressant, et avec une clairvoyance impressionnante, le discours d’acceptation du Prix Nobel de Fleming a averti que la surutilisation de la pénicilline pourrait, un jour, conduire à la résistance bactérienne.

Fonction

La pénicilline agit indirectement en faisant éclater les parois cellulaires bactériennes. Il le fait en agissant directement sur les peptidoglycanes, une partie importante de la structure des bactéries.

Le peptidoglycane dans les parois cellulaires des bactéries augmente leur résistance et empêche les fluides et les particules externes de pénétrer dans ces parois.

Les peptidoglycanes forment une structure en forme de maille autour de la membrane plasmique de la bactérie.

Quand une bactérie se multiplie, de petits trous s’ouvrent dans leurs parois cellulaires lorsque les cellules se divisent. Ces trous sont ensuite remplis avec des peptidoglycanes nouvellement produits et la paroi est reconstruite. C’est à moins que la pénicilline soit à proximité.

Les pénicillines inhibent les protéines qui relient les peptidoglycanes dans la paroi. Cette inhibition empêche la bactérie de fermer le trou dans sa paroi.

En raison de la différence de pression entre l’intérieur de la bactérie et le liquide environnant, l’eau se précipite dans le trou et la bactérie éclate.

La résistance

Contrairement à l’opinion populaire, ce n’est pas le patient qui développe une résistance à la pénicilline mais la bactérie elle-même.

Les bactéries existent depuis des milliards d’années. Pendant ce temps, ils ont souffert des environnements extrêmes et, en tant que tels, ont beaucoup d’expérience dans l’adaptation. De plus, ils se régénèrent très rapidement, ce qui rend les changements génétiques relativement rapides dans une population.

Les bactéries peuvent développer une immunité à la pénicilline de trois manières courantes:

  • Pénicillinase – parfois les bactéries produisent des pénicillinases (par exemple la bêta-lactamase), des enzymes qui dégradent la pénicilline. Cette capacité est ensuite transmise à travers le groupe bactérien via un plasmide (un petit anneau d’ADN) dans un processus appelé conjugaison – l’équivalent bactérien de la reproduction sexuée, où de nouvelles informations génétiques sont partagées entre les individus.
  • Structure bactérienne altérée – certaines bactéries modifient subtilement le format de leur paroi de peptidoglycane ou des protéines liant la pénicilline, de sorte que la pénicilline ne peut plus s’y lier.
  • Enlèvement de pénicilline – d’autres bactéries développent des systèmes pour exporter la pénicilline. Les bactéries ont des pompes d’efflux qui sont utilisées pour transporter des substances hors de la cellule. Certaines de ces pompes peuvent être réutilisées pour éliminer la pénicilline.

Effets secondaires

Voici quelques-uns des effets secondaires qui ont été observés pendant l’utilisation de la pénicilline:

Les effets secondaires communs incluent:

Une femme avec un mal de tête se blottit la tête.

  • Démangeaisons vaginales et la décharge – en raison d’une infection à levures ou une vaginose bactérienne
  • Bouche et langue douloureuses, parfois avec des taches blanches
  • La diarrhée
  • Mal de tête

Les effets secondaires moins communs incluent:

  • Essoufflement ou respiration irrégulière
  • Douleur articulaire
  • Étourdissements soudains et évanouissements
  • Puffiness et rougeur du visage
  • Éruptions et urticaire
  • Scaly, peau rouge

Les effets secondaires rares incluent:

  • Anxiété, peur ou confusion
  • Sens de la mort imminente
  • Anxiété et hallucinations
  • Jaunissement des yeux et de la peau
  • Gorge irritée
  • Saignement inhabituel
  • Diarrhée et miction réduite
  • Convulsions
  • Crampes abdominales, spasmes, sensibilité ou douleur
  • Nausée et vomissements

Des risques

Bien que les pénicillines soient largement utilisées, comme avec n’importe quel médicament, il peut y avoir des problèmes ou des contre-indications:

  • Allaitement – les mères qui allaitent peuvent transmettre de petites quantités de pénicilline à leurs bébés. Cela peut entraîner des réactions allergiques, de la diarrhée, des infections fongiques et des éruptions cutanées.
  • Interactions – certains médicaments peuvent interagir avec la pénicilline. Il est important de vérifier avec un médecin avant de prendre plusieurs médicaments.
  • Problèmes de saignement – certaines pénicillines (carbénicilline, pipéracilline et ticarcilline) peuvent aggraver les problèmes de saignements préexistants.
  • Contraceptifs oraux – les pénicillines peuvent entraver l’efficacité des contraceptifs oraux, augmentant les chances de grossesse.
  • Fibrose kystique – Les patients atteints de fibrose kystique sont plus susceptibles de développer de la fièvre et une éruption cutanée lorsqu’ils prennent de la pipéracilline.
  • La maladie rénale – les patients atteints d’une maladie rénale ont un risque accru d’effets secondaires.
  • Le méthotrexate – méthotrexate interfère avec la croissance cellulaire et est utilisé pour traiter un certain nombre de conditions, y compris la leucémie et certains problèmes auto-immuns. La pénicilline empêche le corps de se débarrasser du médicament, ce qui peut entraîner des complications graves.
  • Phénylcétonurie – certains comprimés d’amoxicilline à croquer plus forts ont des niveaux élevés d’aspartame que l’organisme convertit en phénylalanine. Ceci est dangereux pour toute personne atteinte de phénylcétonurie.
  • Les problèmes gastro-intestinaux – les patients ayant des antécédents d’ulcères d’estomac ou d’autres maladies intestinales pourraient être plus susceptibles de développer une colite lors de la prise de pénicilline.

Allergie à la pénicilline

Certaines personnes présentent des allergies à la pénicilline. Les réactions allergiques comprennent normalement l’urticaire, une respiration sifflante et un gonflement, en particulier du visage. Environ 10 pour cent des personnes déclarent une allergie à la pénicilline, mais le chiffre réel est plus proche de 1 pour cent, et seulement 0,03 pour cent présentent des effets allergiques potentiellement mortels.

Alcool et pénicilline

Bien que l’alcool n’interagisse pas avec la pénicilline, il peut changer son efficacité. Pour cette raison, il n’est pas conseillé que les gens boivent de l’alcool avec de la pénicilline.

L’alcool et la pénicilline partagent également des effets secondaires chez certaines personnes – vertiges et nausées, par exemple – donc en combinaison, les effets secondaires pourraient être aggravés.

Il est également intéressant de noter que certains antibiotiques ont des réactions graves avec l’alcool, par exemple, le métronidazole et le tinidazole.

La pénicilline a sauvé d’innombrables vies tout au long de sa carrière médicale impressionnante. Cependant, les cliniciens modernes s’inquiètent de la poursuite de la résistance aux antibiotiques. Seul le temps nous dira comment les antibiotiques du futur vont sauter cet obstacle inquiétant.

Avec les progrès médicaux en évolution aussi rapidement qu’ils le sont actuellement, tout pourrait être au coin de la rue. Selon les mots de Fleming: « on trouve parfois ce qu’on ne cherche pas ».

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