বিটা-ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিক

Core structure of penicillins (top) and cephalosporins (bottom). β-lactam ring in red.

বিটা-ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিক (ইংরেজি: Beta-lactam antibiotic/β-Lactam antibiotic) হচ্ছে একটি অধিক ব্যবহৃত অ্যান্টিবায়োটিক গ্রুপ। বিটা ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিক ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর তৈরিতে বাধাপ্রদান করে। ব্যাকটেরিয়া বিটা ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিকের বিরুদ্ধে বিটা ল্যাক্টামেজ এনজাইম তৈরি করে যা এই বিটা ল্যাক্টাম রিং'কে আক্রমণ করে।

ব্যবহার

বিটা ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিকগুলো ব্যাকটেরিয়াজনিত সংক্রমণ ও প্রতিষেধক (Prophylaxis) হিসেবে দায়ী ব্যাকটেরিয়ার জন্য নির্দেশিত। প্রথমত, বিটা ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিক মূলত গ্রাম পজিটিভ ব্যাকটেরিয়ার বিরুদ্ধে সক্রিয়, বর্তমানে অবশ্য বিস্তৃত পরিসরের (broad-spectrum) বিটা ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিকগুলোও গ্রাম নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়ার বিরুদ্ধে তাদের কার্যকারিতা বৃদ্ধি করেছে।

কাজের ধরন

পেনিসিলিন ও অন্য বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকগুলো ব্যাকটেরিয়ার পেনিসিলিন বাইন্ডিং প্রোটিনের (পিবিপি) সাথে যুক্ত হয়ে আড়াআড়ি যুক্ত ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর তৈরিকে বাধা দেয়।

বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকের অনুপস্থিতিতে, ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর ব্যাকটেরিয়ার পুনরুৎপাদনকে তরান্বিত করে।

সেল মিডিয়াতে বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিক যোগ করা হলে বিভক্তরত ব্যাকটেরিয়াগুলোর কোষ প্রাচীর আর বিভক্ত হতে পারে না ফলে ব্যাকটেরিয়া বড় ও ভঙ্গুর স্পেরোপ্লাষ্ট গঠন করে।

বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকগুলো হলো ব্যাকটেরিসাইডাল (bacteriocidal,ব্যাকটেরিয়া ধ্বংসকারী) এবং ব্যাকটেরিয়ার পেপ্টাইডোগ্লাইকেন প্রাচীর গঠনে বাধাপ্রদান করে। পেপ্টাইডোগ্লাইকেন প্রাচীর ব্যাকটেরিয়ার দৃঢ়তার জন্য গুরুত্বপূর্ণ বিশেষ করে গ্রাম-পজিটিভ ব্যাকটেরিয়ার উপর। ট্রান্সপেপ্টাইডেশন স্তরটি পেনিসিলিন বাইন্ডিং প্রোটিন নামক ট্রান্সপেপ্টাইডেজ এনজাইম দ্বারা তরান্বিত হয়ে থাকে। বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকগুলো কেবল বিভাজক্ষম ব্যাকটেরিয়াকেই ধ্বংস করে না সাথে সাথে সায়ানোব্যাকটেরিয়া সহ সায়ানেলে বিভক্ত, ফটোসিন্থেটিক অরগানেলসে বিভক্ত গ্লুকোফাইটস ও ব্রায়োফাইটের ক্লোরোপ্লাষ্টকেও বাধাগ্রস্ত করে। অপরদিকে, তাদের ভাস্কুলার প্লান্টের প্লাস্টিডের উপর কোনো প্রভাব নেই। এন্ডোসিমবায়োটিক সূত্র সমর্থন করে ভূমিস্থ গাছের প্লাস্টিড বিভক্তি নির্দেশ করে।^[১] বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকগুলো ডি-এলানাইল-ডি-এলানিন এর সদৃশ (analogues, আনালগ) টার্মিনাল এমাইনো এসিড জায়মান (nascent) পেপ্টাইডগ্লাইকেনের ন্যাম/ন্যাগ প্রিকোরসর পেপ্টাইডের সাবইউনিট (NAM/NAG-peptide subunits)। বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিকের ও ডি-এলানাইল-ডি-এলানিনের গাঠনিক সাদৃশ্যতার কারণে এন্টিবায়োটিক পেনিসিলিন বাইন্ডিং প্রোটিনের (পিবিপি) এক্‌টিভ সাইটের সাথে যুক্ত হওয়াকে সহজতর করে। বিটা ল্যাক্টাম নিউক্লিয়াস অণুটি/মউলিকিউলটি অপরিবর্তনীয়ভাবে পিবিপি'র একটিভ সাইটের (এক্রাইলেট) Ser₄₀₃ অংশের সাথে সংযুক্ত হয়। এক অপরিবর্তনীয় বন্ধন শেষে জায়মান টান্সপেপ্টাইডের ট্রান্সপেপ্টাইডেশন প্রক্রিয়াটি বন্ধ করে ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর উৎপাদনকে নষ্ট করে দেয়।

সাধারণ অবস্থায়, পেপ্টাইডোগ্লাইকেন প্রিকোরসর ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর পুনর্গঠনের নির্দেশ করে। ফলশ্রুতিতে, স্বয়ংক্রিয়ভাবে অটোলাইটিক সেল ওয়াল হাইড্রোলেজ সক্রিয়তার সূত্রপাত ঘটে। বিটা ল্যাক্টাম কর্তৃক পেপ্টাইডোগ্লাইকেন প্রিকোরসর উৎপাদন হতে পারে না, যেটা পেপ্টাইডোগ্লাইকেন অটোলাইটিক হাইড্রোলেজ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পরিপাক করে ফেলে। ফলে বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিকের ব্যাকটেরিসাইডাল ক্রিয়া আরো কয়েকগুণ বাড়িয়ে দেয়।

বাধাদান প্রক্রিয়া

সংজ্ঞানুসারে, সকল বিটা-ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকগুলোর বিটা ল্যাক্টাম রিং আছে। তাদের কার্যকারিতা নির্ভর করে তারা কতটুকু অখণ্ড অবস্থায় পিবিপি পর্যন্ত পৌছাতে পারে তার উপর। বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকগুলোর প্রতি দুইভাবে ব্যাকটেরিয়ার প্রতিরোধ গড়ে তোলে -

• বিটা ল্যাক্টাম রিং-এর এনজাইমেটিক হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমেঃ যদি কোনো ব্যাকটেরিয়া বিটা ল্যাক্টামেজ বা পেনিসিলিনেজ এনজাইম তৈরি করে তাহলে এটি বিটা ল্যাক্টাম আন্টিবায়োটিকগুলো বিটা ল্যাক্টাম রিং-কে চুর্ণ করে এর কার্যকারিতা নষ্ট করে। এই কাজে যে জিনটি দরকার স্বকীয়ভাবে তা ব্যাকটেরিয়ার ক্রোমোজোমে বিদ্যমান থাকে অথবা প্লাজমিড স্থানান্তরের (প্লাজমিড মেডিয়েটেড রেসজিস্ট্যান্ট) মাধ্যমে ।
• পেনিসিলিন বাইন্ডিং প্রোটিন পরিবর্তনের মাধ্যমেঃ বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিক পরিবর্তিত পিবিপি প্রোটিনের সংগে যুক্ত হতে পারে না। ফলে ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীর অটুট থাকে। এই প্রক্রিয়াটি মেথিসিলিন রেজিস্ট্যান্ট স্টেফাইলোকক্কাস অরিয়াস (এমআরএসএ) ও পেনিসিলিন রেজিস্ট্যান্ট স্ট্রেপ্টোকক্কাস নিউমোনিয়া কাজে লাগায়। তাইবলে সকল বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিকগুলোর ট্রিটমেন্ট পরিবর্তিত পিবিপি'র মতন নয়।

নামকরণ

রিংএর গঠন অনুসারে বিটা ল্যাক্টামগুলোর নামকরণ করা হয়। যেমন -

• বিটা ল্যাক্টাম সাচুরেটেড ৫-মেম্বার্ড রিং সমৃদ্ধঃ
  • বিটা ল্যাক্টাম পেনাম নামে থায়াজোলিডিন রিং দ্বারা গঠিত ।
  • বিটা ল্যাক্টাম কার্বাপেনাম নামে পাইরোলিডিন রিং দ্বারা গঠিত।
  • বিটা ল্যাক্টাম অক্সাপেনামস বা ক্লাভামস নামে অক্সাজোলিডিন রিং এর সাথে লাগানো।
• বিটা ল্যাক্টাম আনসাচুরেটেড ৫-মেম্বার্ড রিং সমৃদ্ধঃ
  • বিটা ল্যাক্টাম পেনেমস নামে ২,৩ – ডাইহাইড্রোথায়াজোল রিং দ্বারা গঠিত।
  • বিটা ল্যাক্টাম কার্বাপেনেমস নামে ২,৩ – ডাইহাইড্রো- ১H- পাইরোল রিং দ্বারা গঠিত।
• বিটা ল্যাক্টাম আনসাচুরেটেড ৬-মেম্বার্ড রিং সমৃদ্ধঃ
  • বিটা ল্যাক্টাম সেফিমস ৩,৬ – ডাইহাইড্রো - ২H – ১,৩ – থায়াজিন রিং দ্বারা গঠিত।
  • বিটা ল্যাক্টাম কার্বাসেফিমস নামে ১,২,৩,৪ – টেট্রাডাইহাইড্রওপাইরিডিন রিং দ্বারা গঠিত।
  • বিটা ল্যাক্টাম অক্সাসেফিমস নামে ৩,৬ – ডাইহাইড্রো - ২H – ১,৩ – অক্সাজিন রিং দ্বারা গঠিত।
• বিটা ল্যাক্টাম মনোবেক্টামস নামে অন্য কোন রিং দ্বারা গঠিত নয়।

বহুল ব্যবহৃত বিটা ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিক

পেনিসিলিন

সেমিসিনথেটিক পেনিসিলিনগুলো পেনিসিলিন নিউক্লিয়াস ৬ -এপিএ (৬ – এমাইনো পেনিসিলানোয়িক এসিড) থেকেই সূচনা ঘঠে।

স্বল্প পরিসর

• বিটা ল্যাক্টামেজ-প্রবন (সেনসিটিভ)
  • বেঞ্জাথিন পেনিসিলিন (Benzathine Penicillin)
  • বেনজাইল পেনিসিলিন (পেনিসিলিন জি) (Benzylpenicillin/Pen-G)
  • ফেনক্সিমিথাইল পেনিসিলিন (পেনিসিলিন ভি) (Phenoxymethyl Penicillin)
  • প্রোকেইন পেনিসিলিন (Procaine Penicillin)
• পেনিসিলিনেজ-বিরোধী পেনিসিলিন (Penicillanase-resistant Penicillin)
  • মেথিসিলিন (Methicillin)
  • অক্সাসিলিন^[২] (Oxacillin)
  • নেফসিলিন (Nefcillin)
  • ক্লক্সাসিলিন (Cloxacillin)
  • ডাইক্লক্সাসিলিন (Dicloxacillin)
  • ফ্লুক্লক্সাসিলিন (Flucloxacillin)
• বিটা ল্যাক্টামেজ-বিরোধী পেনিসিলিন (β-Lactamase-resistant Penicillin)
  • টেমোসিলিন (Temocillin)

মধ্যম পরিসর

• এমোক্সিসিলিন (Amoxicillin)
• এম্পিসিলিন (Ampicillin)

দীর্ঘ পরিসর

• কো-এমোক্সিক্লাভ (এমোক্সিসিলিন+ক্লাভুলানিক এসিড) [Co-amoxiclav (Amoxicillin+Clavulanic Acid)]

অধিকতর বিস্তৃত পরিসর

• এজলোসিলিন (Azlocillin)
• কার্বেনিসিলিন (Carbenicillin)
• মেজলোসিলিন (Mezlocillin)
• টিকারসিলিন (Ticarcillin)
• পাইপেরাসিলিন (Piperacillin)

সেফালোস্পোরিন (সেফিম)

মূল নিবন্ধ: সেফালোস্পোরিন

প্রথম প্রজন্ম

সেফালেক্সিনএর একটি গঠন চিত্র , ১ম প্রজন্মের সেফালোস্পোরিন

• সেফালেক্সিন (Cephalexin)
• সেফালোথিন (Cephalothin)
• সেফাজোলিন (Cefazolin)

দ্বিতীয় প্রজন্ম

• সেফাক্লর (Cefaclor)
• সেফুরোক্সিম (Cefuroxime)
• সেফামান্ডল (Cefamendole)

দ্বিতীয় প্রজন্মের সেফামাইসিন

এন্টি এনারোবিক সমৃদ্ধ মধ্যম পরিসর।

• সেফোটেটান (Cefotetan)
• সেফোক্সিটিন (Cefoxitin)

তৃতীয় প্রজন্ম

বিস্তৃত পরিসরের।

• সেফট্রিয়াক্সন (Ceftriaxone)
• সেফোটাক্সিম (Cefotaxime)
• সেফোপোডক্সিম (Cefpodoxime) এটিডিওএক্স - ২০০
• সেফিক্সিম (Cefixime)

এন্টি সিউডোমোনাস সমৃদ্ধ বিস্তৃত পরিসর।

• সেফটাজিডিম (Cefotazidime)

চতুর্থ প্রজন্ম

অধিকতর বিস্তৃত পরিসরের যা গ্রাম পজিটিভ ও বিটা ল্যাক্টামেজ স্থিত।

• সেফিপাইম (Cefepime)
• সেফপিরোম (Cefpirome)

কার্বাপেনেমস ও পেনেমস

সর্বাধিক বিস্তৃত পরিসরে বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিকগুলো হচ্ছে -

• ইমিপেনেম (সাথে সিলাস্টাটিন)
• মেরোপেনেম
• এরটাপেনেম
• ফেরোপেনেম
• ডরিপেনেম

মনোব্যাক্টাম

বিটা-ল্যাক্টামের মতই, মনোব্যাক্টামের সাথে কোনো রিং নিউক্লিয়াস সংযুক্ত থাকে না। অতঃপর, তাতে ক্রস সেন্‌সিটিভিটি প্রতিক্রিয়া হয় না।

• এযট্রিওনাম (Aztreonam)
• টিগেমনাম (Tigemonam)
• নোকারডিসিন এ (Nocardicin A)
• টাবটোক্সিনিন বিটা ল্যাক্টাম

বিটা ল্যাক্টামেজ প্রতিরোধক

যদিও তারা অত্যন্ত কম সংখ্যক ব্যাকটেরিয়া বিরোধী, তারা বিটা ল্যাক্টাম রিং ধারণ করে। তাদের একমাত্র লক্ষ্য হলো বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিক নিষ্প্রভ করে এমন উৎসেচক বিটা ল্যাক্টামেজের সহিত স্থায়ী বন্ধন সৃষ্টির মাধ্যমে বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিকের কার্যকারিতা বাড়িয়ে দেয়া। যেমন -

• ক্লাভুল্যানিক অ্যাসিড (Clavulanic Acid)
• ট্যাজোব্যাক্টাম (Tazobactam)
• সালব্যাক্টাম (Sulbactam)

পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া

ঔষধের পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া

বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিকের সাধারণ পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াসমূহের মধ্যে ডায়ারিয়া, বমি বমি ভাব, ফুস্কূড়ি (র‍্যাশ), ত্বকপীড়ক (Urticaria), সুপার ইনফেকশন (সাথে ক্যান্ডিডিয়াসিস)।^[৩] বিরল ঔষধ প্রতিক্রিয়ার সাথে বমি বমি ভাব, জ্বর, ইরিথেমা, ত্বকের প্রদাহ ডার্মাটাইটিস, এনজিওডেমা, সিউডোমেম্ব্রনাস কোলাইটিস।^[৩] বিটা ল্যাক্টাম এন্টিবায়োটিকের পেরেন্টেরাল ইঞ্জেকশনের ক্ষেত্রে ব্যথা ও প্রদাহ একটি সাধারণ ঘটনা।

তথ্যসূত্র

1. Britta Kasten und Ralf Reski (1997): β-lactam antibiotics inhibit chloroplast division in a moss (Physcomitrella patens) but not in tomato (Lycopersicon esculentum). Journal of Plant Physiology 150, 137-140 [১] ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২১ জুলাই ২০১১ তারিখে
2. "Mayo Clinic Proceedings"। ২০২০-০৫-২৬ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০০৮-১২-২৬। 
3. Rossi S (Ed.) (2004). Australian Medicines Handbook 2004. Adelaide: Australian Medicines Handbook. আইএসবিএন ০-৯৫৭৮৫২১-৪-২.

টেমপ্লেট:বিটা-ল্যাক্টাম অ্যান্টিবায়োটিক