Cơ chế hoạt động của Quinolon và FlouroQuinolon

Quinolones và fluoroquinolones là các loại thuốc đóng vai trò là tác nhân hóa trị liệu chống lại vi khuẩn bao gồm các loại thuốc thường có thuật ngữ là oxacinine cuối cùng. Fluoroquinolones và quinolone gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng trong những trường hợp hiếm gặp và do đó không được sử dụng để điều trị nhiễm khuẩn thường xuyên. 

Chúng thường được sử dụng cho các chủng vi khuẩn kháng thuốc hơn và đặc biệt hữu ích trong nhiễm trùng đường sinh dục. Về mặt cấu trúc, các loại thuốc này có chứa một hệ thống vòng quinoline và do đó được đặt tên là quinolones. Sau khi thế hệ thuốc đầu tiên được phát hiện hoạt động, người ta đã lưu ý rằng một nguyên tử flo ở vị trí 6 của vòng quinoline đã tạo ra hiệu lực lớn hơn, và do đó, thế hệ thuốc thứ hai được gọi là fluoroquinolones.

Có hai hình ảnh mô tả cơ chế hoạt động của quinolone và fluoroquinolones. Cái đầu tiên là hình ảnh động cũ trong khi cái thứ hai là hình ảnh động mới hơn.

Cho mọi người cái link to đẹp luôn nè: Flash

Cơ chế hoạt động

Quinolones và fluoroquinolones ức chế sự sao chép của vi khuẩn bằng cách ngăn chặn con đường sao chép DNA của chúng. DNA là vật liệu di truyền cốt lõi của các tế bào và chịu trách nhiệm cho hoạt động đúng đắn của tế bào. Trong quá trình tổng hợp protein và sao chép DNA, DNA sợi kép cần phải tách ra thành một cấu trúc sợi đơn, cho phép xảy ra sự ghép cặp cơ sở bổ sung và tổng hợp mRNA để tiến hành. Việc tháo gỡ DNA này ở vi khuẩn được thực hiện bởi các enzyme trong vi khuẩn có tên là DNA gyrase hoặc DNA topoisomerase. DNA gyrase là một loại enzyme topoisomerase II giúp làm giãn DNA bằng cách đưa ra các siêu tụ âm và cũng có thể giúp thư giãn các siêu tụ dương. Quinolones và fluoroquinolones ức chế enzyme này bằng cách liên kết với tiểu đơn vị A của enzyme do vi khuẩn không thể sao chép hoặc thậm chí tổng hợp protein.

Các hình ảnh động trên đã được cung cấp bởi  Tiến sĩ Gary E. Kaiser từ Đại học Cộng đồng của Hạt Baltimore - và nó minh họa cơ chế hoạt động của quinolone và fluoroquinolones bằng cách ức chế DNA gyword (topoisomerase II).

Các loại fluoroquinolones (norfloxacin, lomefloxacin, fleroxacin, ciprofloxacin, enoxacin, trovafloxacin, gatifloxacin, v.v.) hoạt động bằng cách ức chế một hoặc nhiều nhóm enzyme được gọi là enzyme, enzyme của enzyme. Ví dụ, DNA gyrase là một topoisomerase xúc tác cho siêu chồng âm của DNA tròn được tìm thấy trong vi khuẩn. Mặt khác, Topoisomerase IV có liên quan đến sự thư giãn của DNA vòng tròn siêu tải, cho phép tách các nhiễm sắc thể con gái liên kết ở cuối quá trình sao chép DNA của vi khuẩn. Ở vi khuẩn gram dương, mục tiêu chính của fluoroquinolones là DNA gyrase (topoisomerase II), một loại enzyme chịu trách nhiệm siêu lạnh DNA của vi khuẩn trong quá trình sao chép DNA; ở vi khuẩn gram âm, mục tiêu chính là topoisomerase IV,

Khi một loại kháng sinh liên kết với enzyme của vi khuẩn, nó có thể làm thay đổi vị trí kích hoạt của enzyme và ngăn không cho nó phản ứng với cơ chất của nó.

Tham khảo: 

1. Hooper, D. C. Mode of action of fluoroquinolones. Drugs 1999; 58 Suppl. 2; 6-10.