Informatie

19.2C: Antibiotica - Biologie


Mensen, en onze huisdieren, kunnen dienen als gastheer voor een grote verscheidenheid aan ziekteverwekkende organismen (ziekteverwekkers):

  • bacteriën
  • virussen
  • schimmels
  • protozoën
  • wormen (wormen).

Op deze pagina worden alleen die chemische middelen onderzocht die worden gebruikt om bacteriële pathogenen te bestrijden.

Het probleem

Er zijn veel chemicaliën die dodelijk zijn voor bacteriën - cyanide doet goed werk - maar ze kunnen niet worden gebruikt om infecties te genezen omdat ze ook dodelijk zijn voor de gastheer. Het probleem is dan om stoffen te vinden die een metabolische route aanvallen die in de bacterie maar niet in de gastheer wordt gevonden. Voor bacteriële pathogenen is dit geen onoverkomelijk probleem omdat ze in veel opzichten verschillen van eukaryoten.

De oplossing

Natuurlijke producten. Er zijn een aantal natuurlijke producten ontdekt, bijvoorbeeld penicilline, die geschikt zijn voor therapie met antibiotica. Ze werden oorspronkelijk ontdekt als afscheiding van schimmels of bodembacteriën. Bodems zijn complexe ecosystemen en het is niet verwonderlijk dat de bewoners chemische afweermechanismen tegen elkaar hebben ontwikkeld.

De foto (met dank aan Merck & Co., Inc.) laat zien hoe de groei van bacteriën op de agar in een kweekschaal is geremd door de drie cirkelvormige kolonies van de schimmel Penicillium notatum. Het antibioticum penicilline, dat vanuit de kolonies naar buiten diffundeert, is verantwoordelijk voor dit effect. Tegenwoordig wordt penicilline gemaakt van culturen van Penicillium chrysogenum die speciaal is aangepast voor hoge opbrengsten.

  • Halfsynthetische producten. Dit zijn natuurlijke producten die in het laboratorium (en farmaceutische faciliteit) chemisch zijn gemodificeerd om
    • de werkzaamheid van het natuurlijke product verbeteren
    • de bijwerkingen verminderen
    • om de ontwikkeling van resistentie door de beoogde bacteriën te omzeilen
    • het aantal bacteriën dat ermee kan worden behandeld uitbreiden
  • Volledig synthetische producten. De sulfamedicijnen zijn voorbeelden.

Sulfamedicijnen en foliumzuuranalogen

Sulfa-medicijnen

Sulfanilamide was het eerste antibacteriële middel. Veel andere sulfamedicijnen (zoals sulfamethoxazol) zijn sindsdien in gebruik genomen.

Zowel bacteriën als hun menselijke gastheren hebben foliumzuur nodig voor de synthese van nucleïnezuur (het wordt omgezet in purines en thymidine) en voor de eiwitsynthese (voorloper van de aminozuren methionine en glycine). Echter, bacteriën synthetiseren hun foliumzuur beginnend met para-aminobenzoëzuur (PABA), terwijl we ons reeds gevormde foliumzuur moeten innemen; dat wil zeggen, voor ons is het een vitamine.

Sulfanilamide en de andere sulfamedicijnen zijn analogen van PABA; ze concurreren met PABA en blokkeren, indien gekozen, de synthese van foliumzuur. Zoogdieren negeren PABA en zijn analogen en kunnen dus sulfamedicijnen verdragen.

Foliumzuur-analogen

Deze synthetische moleculen blokkeren de laatste stap in de omzetting van PABA naar foliumzuur, zodat ook zij de nucleotide- en eiwitsynthese in bacteriën blokkeren, maar niet in zoogdieren. Trimethoprim is een van de vele die momenteel worden gebruikt. Deze foliumzuuranalogen worden vaak gebruikt in combinatie met een sulfamedicijn.

De bèta-lactams

De bètalactams danken hun naam aan de karakteristieke ringstructuur - hier in blauw weergegeven - die ze allemaal delen. (De groene pijl toont de binding die wordt verbroken door de bètalactamasen die worden gesynthetiseerd door veel penicilline-resistente bacteriën.)

  • penicillines zoals
    • penicilline G (een natuurlijk product) geproduceerd door de schimmel Penicillium chrysogenum
    • ampicilline (een semi-synthetische)
    • amoxicilline (semi-synthetisch)
  • cefalosporines Er zijn er meer dan twee dozijn in gebruik. De meeste zijn semi-synthetische stoffen die zijn afgeleid van de afscheiding van de schimmel Cephalosporium. Een paar voorbeelden:
    • cefalexine (bijv. Keflex®)
    • cefaclor (bijv. Ceclor®)
    • cefixime (bijv. Suprax®)
  • carbapenems zoals
    • meropenem (Merrem®)
    • ertapenem (Invanz®)

De bètalactams werken allemaal door te interfereren met de synthese van de bacteriële celwand - een structuur die niet wordt gevonden in eukaryoten. De wanden van bacteriën zijn gemaakt van een complex polymeer materiaal genaamd peptidoglycaan.

Peptidoglycaan bevat zowel aminozuren als aminosuikers. De aminosuikers zijn van twee soorten:

  • N-acetylglucosamine (ZEUREN) en zijn naaste verwant
  • N-acetylmuraminezuur (NAAM).

Deze twee vormen een lineair polymeer van NAG afgewisseld met NAM. Ze zijn verbonden door een glycosidebinding tussen de #1 en #4 koolstofatomen (dit is de binding die wordt aangevallen door lysozym) en zijn op dezelfde manier georiënteerd als in cellulose. Aan elke NAM zijn zijketens bevestigd die 4 of 5 aminozuren bevatten. Deze vormen covalente bindingen met aminozuren in aangrenzende ketens. De bindingen kunnen direct naar de volgende keten zijn of extra peptide kruisbruggen (bijv. 5 glycineresten) die zich uitstrekken tot ketens in hetzelfde vlak (hier weergegeven) evenals tot ketens erboven en eronder.

Deze uitgebreide, covalent verknoopte structuur zorgt voor de grote sterkte van de celwand. Het leidt ook tot de opmerkelijke conclusie dat de bacteriële celwand voldoet aan de definitie van een enkel molecuul!

De bètalactamantibiotica binden aan en remmen enzymen die nodig zijn voor de synthese van de peptidoglycaanwand. Hoewel ze weinig effect hebben op rustende bacteriën, zijn ze dodelijk voor delende bacteriën, omdat defecte wanden het organisme niet kunnen beschermen tegen barsten in een hypotone omgeving.

Aminoglycosiden

Dit zijn producten van actinomyceten (bodembacteriën) of semi-synthetische derivaten van de natuurlijke producten.

Voorbeelden zijn:

  • streptomycine
  • kanamycine
  • neomycine
  • gentamycine

Het bacteriële ribosoom uit de jaren 70 verschilt op verschillende manieren van het eukaryote ribosoom uit de jaren 80. De aminoglycosiden binden aan de 30S-subeenheid van het bacteriële ribosoom en interfereren met de vorming van het initiatiecomplex. Ze veroorzaken ook een verkeerde lezing van het mRNA. Hoewel het eukaryote ribosoom in het cytosol relatief onaangetast wordt door deze medicijnen, zijn ribosomen in de mitochondriën 70S en gevoelig voor hun effecten.

Tetracyclines

Dit zijn natuurlijke producten afgeleid van bodemactinomyceten of hun semi-synthetische derivaten. Voorbeelden:

  • chloortetracycline (aureomycine®)
  • oxytetracycline (terramycine®)
  • doxycycline
  • tigecycline (Tygacil®)

Tetracyclines binden aan de 30S subeenheid van het bacteriële ribosoom. Ze voorkomen de overdracht van geactiveerde aminozuren naar het ribosoom, zodat de eiwitsynthese wordt stopgezet.

Macroliden, Lincosamiden, Streptograminen en Ketoliden

The Chink in the Armor = het bacteriële ribosoom

Deze antibiotica binden aan de grote (50S) subeenheid van het bacteriële ribosoom waar ze de groeiende peptideketen blokkeren om het ribosoom te verlaten, waardoor de eiwitsynthese ernstig wordt belemmerd. Vanwege hun vergelijkbare werking breidt de ontwikkeling van antibioticaresistentie tegen de ene zich gewoonlijk uit tot alle andere.

Macroliden

Macroliden zijn ook producten van actinomyceten (bodembacteriën) of semi-synthetische derivaten daarvan. Erytromycine, azithromycine (Zithromax®), en claritromycine (Biaxin®) zijn een algemeen voorgeschreven macroliden.

Lincosamiden

Het eerste lid van deze groep werd ook geïsoleerd uit een bodemactinomyceet (gevonden in de buurt van Lincoln, Nebraska). Een semi-synthetisch derivaat, genaamd clindamycine (Cleocin®), wordt nu veel gebruikt tegen Gram-positieve bacteriën.

Streptograminen

Quinupristin en dalfopristin zijn voorbeelden. Vanaf 1 oktober 1999 worden ze als mengsel verkocht onder de handelsnaam Synercid. Gecombineerd zijn ze veelbelovend voor de behandeling van bepaalde infecties die resistent zijn tegen vancomycine - momenteel het antibioticum dat het laatste redmiddel is voor sommige ziekenhuisinfecties.

Ketoliden

Ketoliden zijn derivaten van macroliden. Telithromycine (Ketek®) is een voorbeeld. Ketoliden binden ook aan de 50S-subeenheid van het bacteriële ribosoom. Door dit te doen, veroorzaken ze frameshifts tijdens de vertaling. Bacteriën die resistent zijn geworden tegen macroliden, lincosamiden en streptogramines zijn nog steeds vatbaar voor ketoliden.

Fluorquinolonen

Ciprofloxacine (Cipro®), levofloxacine en norfloxacine zijn voorbeelden. Cipro is het antibioticum dat de voorkeur heeft voor mensen die opzettelijk zijn blootgesteld aan miltvuur, hoewel sommige andere antibiotica even effectief lijken te zijn.

The Chink in the Armor = DNA-topoisomerasen

De fluoroquinolonen blokkeren de werking van twee bacteriële topoisomerases - enzymen die de spiralen verlichten die zich in het DNA vormen wanneer de helix wordt geopend ter voorbereiding op replicatie, transcriptie of reparatie. De topoisomerases in eukaryoten worden niet beïnvloed.

Polypeptiden

De meest voorkomende hiervan is: polymixine E (ook bekend als colistine). Het gedraagt ​​zich als een detergens, waardoor de doorlaatbaarheid van de membranen die bacteriën omhullen toeneemt en de inhoud van de bacteriële cel naar buiten lekt.

Rifampicijn

Dit semi-synthetische antibioticum bindt zich aan de bacterie RNA-polymerase en voorkomt dat het zijn rol in transcriptie vervult. De affiniteit voor het equivalente eukaryote enzym is veel lager. Rifampicine is ook bekend als rifampicine.

Mupirocin

Dit antibioticum blokkeert de werking van de bacterie isoleucine tRNA synthetase, het enzym dat verantwoordelijk is voor het binden van het aminozuur isoleucine (Ile) aan zijn tRNA ter voorbereiding op eiwitsynthese, zodat de eiwitsynthese wordt geremd. Het spaart het equivalente eukaryote enzym.

Cycloserine

Cycloserine remt de synthese van de bacteriële celwand, maar door een ander mechanisme dan de hierboven besproken bètalactamantibiotica. Cycloserine is een analoog van D-alanine en blokkeert de opname van NS-alanine in de peptidebruggen in de bacteriële celwand. Het is afgeleid van een actinomyceet.

Aminocyclitolen

Deze producten van een andere actinomyceet bereiken hun effect door te interfereren met de 30S subeenheid van het bacteriële ribosoom. Spectinomycine (handelsnaam = Trobicin®) is een voorbeeld. Het is bijzonder effectief tegen de gonococcus, de bacterie die de seksueel overdraagbare aandoening (SOA) gonorroe veroorzaakt.

Glycopeptiden

Glycopeptiden interfereren ook met de synthese van de bacteriële celwand, maar door een ander mechanisme dan de bètalactams.

Vancomycine is een veelgebruikt glycopeptide in de VS. Het bindt aan de NS-alanines op de voorlopers van de peptidoglycan-kruisbruggen die hun verknoping voorkomen. Het is het antibioticum van laatste redmiddel geworden, aangezien resistentie tegen de andere antibiotica steeds vaker voorkomt.

Oxazolidinonen

De eerste van deze nieuwe antibiotica, linezolid (Zyvox®), werd op 19 april 2000 goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration. Het is effectief tegen veel Gram-positieve bacteriën die resistent zijn geworden tegen de oudere antibiotica.

Linezolid valt een voorheen onbenutte kier in het pantser van de bacterie aan: de juiste assemblage van de twee ribosomale subeenheden (30S en 50S). Het heeft geen invloed op eukaryote ribosomen - en dus de translatie van mRNA's in het cytosol. Het beïnvloedt echter wel de bacterieel-achtige mitochondriale ribosomen en kan interfereren met de synthese van die mitochondriale eiwitten die door hen worden gesynthetiseerd.

Lipopeptiden

Dit zijn natuurlijke verbindingen die zijn afgeleid van een soort Streptomyces. Degene die nu klinisch wordt gebruikt, is daptomycine (Cubicin®). Het is effectief tegen Gram-positieve bacteriën. Het valt een andere voorheen onbenutte spleet in het bacteriële pantser aan - de integriteit van zijn celmembranen.

Tot nu toe zijn er geen aanwijzingen dat bacteriën er resistentie tegen ontwikkelen.

Weerstand tegen antibiotica

Geen van de hierboven besproken antibiotica is effectief tegen alle bacteriële pathogenen.

Intrinsieke weerstand

Sommige bacteriën zijn intrinsiek resistent tegen bepaalde antibiotica. Voorbeeld: Gram-positieve bacteriën zijn veel minder vatbaar voor polymixinen dan Gram-negatieve bacteriën. [De "Gram"-aanduidingen verwijzen naar het gedrag van de bacteriën wanneer ze worden gekleurd met de Gram-kleuring; dit gedrag is een weerspiegeling van de zeer verschillende organisatie van hun celwanden.]

Verworven weerstand

Veel bacteriën worden resistent tegen een of meer van de antibiotica waarvoor ze vroeger vatbaar waren.

Voorbeeld: In de VS groeide in het decennium 1985-1995 de resistentie van Shigella (die gastro-intestinale aandoeningen veroorzaakt) tegen ampicilline van 32% tot 67%. En hoewel aan het begin van het decennium slechts 7% van deze isolaten resistent was tegen de combinatie van sulfamethoxazol en trimethoprim, was dat cijfer tegen het einde van het decennium gestegen tot 35%.

Bacteriën ontwikkelen resistentie door genen te verwerven die coderen voor eiwitten die hen beschermen tegen de effecten van het antibioticum. In sommige gevallen ontstaan ​​de genen door mutatie; in andere worden ze verkregen van andere bacteriën die al resistent zijn tegen het antibioticum. De genen worden vaak gevonden op plasmiden die zich gemakkelijk van de ene bacterie naar de andere verspreiden - zelfs van de ene bacteriesoort naar de andere.

Voorbeelden:

  • Synthese van het enzym penicillinase - of andere bèta-lactamasen - biedt bescherming tegen de bètalactamantibiotica. Deze enzymen breken de bèta-lactamring op de positie die wordt aangegeven met de groene pijl in het diagram van penicilline G.
  • Evenzo synthese van cefalosporinasen verslaat de cefalosporines.
  • Het verslaan van chinolonen:
    • Sommige bacteriën doen dit door hun DNA-gyrase.
    • Anderen, bijv. Mycobacterium tuberculosischinolonresistentie ontwikkelen door een eiwit te synthetiseren dat lijkt op een korte DNA-lengte. Dit eiwit bindt het gyrase zodat het niet het DNA/gyrase-complex kan vormen dat het doelwit is van de werking van chinolon.
  • Sommige bacteriën synthetiseren "pompen" in hun plasmamembraan waardoor ze antibiotica zoals tetracyclines uit het binnenste van de cel verwijderen.
  • Bacteriën kunnen hun ribosomen methyleren waardoor ze het doelwit van antibiotica (bijv.
  • ze kunnen het antibioticum (bijvoorbeeld kanamycine) enzymatisch wijzigen, zodat het zijn ribosomale doelwit niet langer kan "zien".
  • Bacteriën kunnen de structuur van hun peptidoglycaanwand en vermijd zo de remmende effecten van antibiotica zoals cycloserine.

Een alarmerend aantal menselijke ziekteverwekkers heeft genen gekregen om te bestrijden alle de momenteel gebruikte antibiotica behalve vancomycine en recentelijk zijn vancomycine-resistente bacteriën verschenen. Deze multiresistente stammen komen vooral veel voor in ziekenhuizen waar het gebruik van antibiotica zwaar is en de patiënten vaak een verzwakt immuunsysteem hebben.

Antibioticaresistentie meten

De figuur illustreert de eenvoudigste methode van de verschillende die beschikbaar zijn voor het meten van antibioticaresistentie.

  • Een suspensie van de te testen bacteriën (bijvoorbeeld gekweekt uit de geïnfecteerde patiënt) wordt uitgespreid over het oppervlak van een petrischaal die een vast kweekmedium bevat.
  • Schijven van verschillende antibiotica worden op het oppervlak van de agar gedrukt. De concentratie antibioticum in elk type schijf is gestandaardiseerd.
  • Incubeer 's nachts.
  • De bacteriën zullen uitgroeien tot een "gazon", behalve waar een antibioticum waarvoor ze gevoelig zijn, uit de schijf is verspreid.
  • Meet de diameter van eventueel gevormde remzones.

Wat kunt u doen om de verspreiding van antibioticaresistentie te vertragen?

  • Vraag uw arts niet om een ​​antibioticum voor de behandeling van een virale ziekte (bijvoorbeeld een verkoudheid) waarvoor antibiotica nutteloos zijn. (Uw arts kan echter een antibioticum voorschrijven als u besmet bent met een griepvirus - niet om het virus te bestrijden, maar om u te beschermen tegen een secundaire bacteriële infectie van uw beschadigde longen.)
  • Blijf bij de les. Gebruik alle voorgeschreven doses, ook al voelt u zich beter. Dit minimaliseert de kans om te selecteren op resistentie tussen de bacteriën die laat in de infectie achterblijven.
  • Bewaar geen ongebruikte antibiotica voor latere zelfmedicatie.

boeren kunnen ook helpen door het gebruik van antibiotica in hun vee te vermijden die vergelijkbaar zijn met die bij mensen. Antibiotica worden veel gebruikt bij gezond vee om hun groeisnelheid te verbeteren (door een onbekend mechanisme).

Een artikel in het nummer van 20 mei 1999 van The New England Journal of Medicine documenteert de recente ontwikkeling van chinolon weerstand in Campylobacter jejuni, de meest voorkomende bacteriële oorzaak van gastro-enteritis bij mensen. De stijging valt samen met de goedkeuring in 1995 van het gebruik van chinolonen door Amerikaanse pluimveehouders (kippen raken ook besmet met C. jejuni). Vergelijkbare recente verhogingen van fluorochinolon-resistent C. jejuni zijn gemeld in Nederland en ook in Spanje (waar nu maar liefst 50% van de menselijke infecties wordt veroorzaakt door bacteriën die resistent zijn tegen het antibioticum). In elk land volgde het verschijnen van resistente stammen na de wijdverbreide introductie van chinolonbehandeling voor dieren.

Toekomstperspectieven

Geneesmiddelenbedrijven reageren - na vele jaren van zelfgenoegzaamheid - nu op de dreiging van antibioticaresistente bacteriën. Er worden meer dan een dozijn nieuwe antibiotica ontwikkeld en sommige hebben al klinische proeven bereikt. Veel hiervan zijn semi-synthetische modificaties van reeds bestaande antibiotica, waaronder nieuwe

  • bèta-lactams
  • macroliden
  • glycopeptiden
  • chinolonen
  • modificaties van vancomycine

Anderen zijn geheel nieuw en vallen voorheen onbenutte kieren in het bacteriële pantser aan.

  • Ureumhydroxamaten, die het enzym (peptidedeformylase) blokkeren dat fMet uit het afgewerkte eiwit verwijdert, zodat het zijn werk kan beginnen. (Eukaryoten beginnen de vertaling niet met fMET.)
  • Heteroaromatische polycycli (HARP) die binden aan bacteriële promotors die gentranscriptie voorkomen.

Antibiotica en de darmflora

Antibiotica zijn een hoeksteen geweest van innovatie op het gebied van volksgezondheid, landbouw en geneeskunde. Recente studies hebben echter een nieuw licht geworpen op de bijkomende schade die ze toebrengen aan de inheemse gemeenschappen die met de gastheer geassocieerd zijn. Van deze medicijnen is gevonden dat ze de taxonomische, genomische en functionele capaciteit van de menselijke darmflora veranderen, met effecten die snel en soms aanhoudend zijn. Breedspectrumantibiotica verminderen de bacteriële diversiteit terwijl ze het lidmaatschap van specifieke inheemse taxa uitbreiden en instorten. Bovendien selecteert antibioticabehandeling op resistente bacteriën, verhoogt het de kansen voor horizontale genoverdracht en maakt het binnendringen van pathogene organismen mogelijk door uitputting van bezette natuurlijke niches, met ingrijpende implicaties voor het ontstaan ​​van resistentie. Omdat deze alomtegenwoordige veranderingen kunnen worden gezien als een ontkoppeling van mutualistische gastheer-microbe-relaties, is het waardevol om antimicrobiële therapieën te heroverwegen in de context van een ecologisch kader.Inzicht in de biologie van competitieve uitsluiting, bescherming tussen soorten en genenstroom van adaptieve functies in de darmomgeving kan helpen bij het ontwerpen van nieuwe strategieën voor de behandeling van infecties met behoud van de ecologie van onze heilzame bestanddelen.

Figuren

Figuur 2. Mechanismen voor de verwerving van…

Figuur 2. Mechanismen voor het verwerven van resistentiegenen.

Bacteriën wisselen genetische informatie uit met één…

Figuur 1. Microbiële gemeenschapsbrede effecten van antibiotica...

Figuur 1. Microbiële gemeenschapsbrede effecten van antibiotica op de menselijke darmflora.


19.2C: Antibiotica - Biologie

een Baku State University, ICRL, Z. Khalilov 23, Baku, Azerbeidzjan
E-mailadres: [email protected]

b Université'233 de Lorraine, CNRS, CRM2, 54000 Nancy, Frankrijk

c Instituut voor stralingsproblemen van ANAS, B. Vahabzada 9, Baku, Azerbeidzjan

d Laboratoire de Chimie des Mat'233riaux, Facult'233 des Sciences de Bizerte, Universit'233 de Carthage, Zarzouna, Tunesië

e Afdeling Moleculaire biologie en Biotechnologie, Baku State University, Z. Khalilov 23, Baku, Azerbeidzjan

f Universita di Pavia, V.le Taramelli 10, 27100 Pavia, Italië

Abstract

De syntheses en onderzoeken van nieuwe biologisch actieve derivaten van dihydropyrimidinen door Biginelli-reactie in aanwezigheid van kopertriflaat worden gerapporteerd. Omdat salicylaldehyde en zijn derivaten onder Biginelli-reactieomstandigheden kunnen leiden tot de vorming van 2 soorten dihydropyrimidinen, is ook de invloed van kopertriflaat op productvorming onderzocht. Daarnaast werd regioselectieve oxidatie van dihydropyrimidinen uitgevoerd in aanwezigheid van ceriumammoniumnitraat en werden nieuwe geoxideerde dihydropyrimidinen verkregen. Van sommige ervan werden enkele kristallen verkregen en als resultaat werden de structuren ervan onderzocht met behulp van de röntgendiffractiemethode, waarmee de aanwezigheid van waterstofbruggen in hun structuren kan worden bepaald. Daarnaast beïnvloedt de aanwezigheid van waterstofbruggen in hun structuren de vorming van het overeenkomstige tautomeer tijdens het oxideren van dihydropyrimidinen. Aangezien wordt beweerd dat dihydropyrimidinen biologisch actieve verbindingen zijn, werden de activiteiten van de gesynthetiseerde verbindingen bestudeerd tegen Acinetobacter baumanii, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae en Staphylococcus aureus bacteriën.


Biologie (BIOL)

Overzicht van basisconcepten en vraagstukken met betrekking tot de interactie tussen mens en omgeving. Onderwerpen zijn onder meer bevolkingsgroei, verlies aan biodiversiteit, wereldwijde klimaatverandering, aantasting van de ozonlaag, energieverbruik en verschillende soorten vervuiling. Deze cursus is bedoeld voor niet-majors en voldoet aan de vereisten voor de verspreiding van laboratoriumwetenschap. Het is ook vereist voor majors van WSU-Vancouver Environmental Science / Regional Planning. [NS,SE]

Het proces van ontdekking
BIOL 102 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Inleiding tot de ontdekkingsprocessen die worden gebruikt in de natuur- en sociale wetenschappen. Bevat authentiek onderzoek naar factoren die bijdragen aan het succes van studenten, bestudeerd in sociale, psychologische en fysiologische contexten. Onderzoeksonderwerpen zijn onder meer hypothese-ontwikkeling, experimenteel ontwerp, literatuuronderzoek, data-analyse, onderzoeksethiek en onderzoeksoverwegingen bij mensen. Cursus voldoet aan COLL 101: College Essentials-resultaten, waaronder het stellen van doelen, persoonlijke managementvaardigheden, het ontwikkelen van een academisch plan, het ontwikkelen van culturele competentie en communicatieve vaardigheden, financiële geletterdheid en een inleiding tot studentbronnen op het college. [NS,SS,SE,GE] [PNP]

Onderzoek naar antibiotica in de kleine wereld
BIOL 105 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Onderzoekscursus met authentiek onderzoek om potentieel nieuwe antibiotica te ontdekken. Overzicht van basisconcepten en -kwesties in de biologie, inclusief de cellulaire basis van leven, metabolisme, principes van overerving, evolutie en ecologie in relatie tot bodemmicrobiologie en menselijke ziekteprocessen en -behandeling. Sterke nadruk op wetenschappelijk onderzoek, inclusief kritisch denken, laboratoriumonderzoeksmethodologie en communicatieve vaardigheden. Deze cursus is bedoeld voor niet-biologische majors en voldoet aan de laboratoriumwetenschappelijke vereisten of als een aanbevolen cursus voor andere biologiecursussen. Engelse schrijfvaardigheid wordt sterk aanbevolen. [GE,SE,NS] [PNP]

Small World Antibiotica Onderzoek 2b
BIOL 106 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Richt zich op onderzoek om nieuwe antibiotica te ontdekken om de huidige wereldwijde crisis van antibioticaresistente bacteriën te helpen verlichten, waaronder microbiële celstructuur, groei, genetica en antibioticaproductie, DNA-sequencing, PCR, op nanoporiën gebaseerde genoomsequencing en bio-informatische analyse. Het labowerk zal zich toespitsen op het bepalen, analyseren en 'minen' van de genoomsequentie van antibioticaproducerende bacteriën geïsoleerd in BIOL 105, met als doel nieuwe antibiotica te ontdekken. Sterke nadruk op wetenschappelijk onderzoek, inclusief kritisch denken, laboratoriumonderzoeksmethodologie en communicatieve vaardigheden. [NS,GE,SE] [PNP]

Inleiding tot dieren in het wild
BIOL 139 3 Credits/Eenheden

Natuurbehoud en -beheer in de VS en over de hele wereld. Onderzoekt de sociale en politieke aspecten van natuurbehoud en -beheer, uitdagingen voor het beheer van biodiversiteit, beheer van wilde dieren en ecosysteembeheer. [NS,SE]

Zoogdieren van het noordwesten
BIOL 140 3 Credits/Eenheden

Belangrijke zoogdieren van de Pacific Northwest. Hun identificatie, classificatie, levensgeschiedenissen, ecologie, huidige status en beheer. [NS,SE]

Vogels van het noordwesten van de Stille Oceaan
BIOL 141 3 Credits/Eenheden

Belangrijke vogels van de Pacific Northwest. Hun identificatie, classificatie, levensgeschiedenissen, ecologie, huidige status en beheer. [NS,SE]

Zoetwatervissen van de Pacific Northwest
BIOL 142 3 Credits/Eenheden

Belangrijke vissen van de Pacific Northwest. Identificatie, classificatie en basisbiologie van zoetwatervissen van de Pacific Northwest. Inleiding tot concepten voor visserijbeheer. Overzicht van factoren die van invloed zijn op zalm in het Columbia River Basin. [NS,SE]

Inleiding tot bosbouw
BIOL 143 3 Credits/Eenheden

Een cursus bosbeheer met inbegrip van de structuur en functie van bomen, bodems, bosecologie, bosinsecten en -ziekten, houtbeheer, brandbeheer en boseconomie. De klas zal af en toe buiten de campus samenkomen en een excursie op zaterdag is vereist. [NS,SE]

Reptielen en amfibieën van de Stille Oceaan NW
BIOL 145 3 Credits/Eenheden

Inleiding tot de biologie, ecologie, evolutie en geografische verspreiding van reptielen en amfibieën in de Pacific Northwest. [NS,SE]

Marine biologie
BIOL 150 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Het mariene milieu (fysische en chemische eigenschappen), de planten, bacteriën, het dierlijk leven (gewervelde, ongewervelde), ecosystemen, visserij en vervuiling. [NS,SE]

Menselijke biologie
BIOL 164 4 Credits/Eenheden

Een inleidende gebruikershandleiding voor het menselijk lichaam voor niet-wetenschappelijke majors. Onderwerpen zijn onder meer de grondbeginselen van scheikunde, celstructuur en functie, en anatomie en fysiologie van geselecteerde orgaansystemen (spijsverteringsstelsel, bloedsomloop, ademhaling, endocrien, reproductief, enz.), en discussies over gezondheidskwesties die verband houden met orgaansystemen. Krijg meer kennis van hoe het lichaam werkt en vergroot het vertrouwen om met artsen of anderen te communiceren. [NS,SE]

Laboratorium voor menselijke biologie
BIOL 165 1 Credit/Eenheid

Voorwaarde: Gelijktijdige inschrijving in, of voltooiing van BIOL 164 (cijfer van "C" of hoger)

Labocursus voor niet-wetenschappelijke majors. Biedt gestructureerde mogelijkheden, via computersimulaties en activiteiten, om de in BIOL 164 besproken onderwerpen te versterken en uit te breiden. [NS,SE]

Menselijke genetica
BIOL 167 3 Credits/Eenheden

Een inleiding tot een verscheidenheid aan genetica-onderwerpen voor niet-wetenschappelijke majors. Onderwerpen zijn onder meer: ​​elementaire celbiologie, DNA-structuur en -functie, mutaties, erfelijke ziekten, genetische/afstammingstests thuis, stamboomanalyse, forensische wetenschappen, gentherapie, klonen, eugenetica en gerealiseerde en/of potentiële maatschappelijke effecten. Krijg meer kennis en begrip van genetica en hoe deze invloed op u heeft/kan hebben. [NS,SE] [PNP]

Bio-ethiek
BIOL 180 3 Credits/Eenheden

Studie van biologische wetenschap en ethiek. Ethische principes en theorieën worden gebruikt bij het oplossen van bio-ethische dilemma's. Bestudeerde concepten omvatten genetische manipulatie, erfelijke aandoeningen, klonen, hulp bij zelfdoding door een arts, toewijzing van gezondheidsbronnen, orgaandonatie en milieu-ethiek. [GE,NS,SE]

Coöperatieve werkervaring
BIOL 199 1-5 Credits/Eenheden

Begeleide werkervaring in een goedgekeurde baan. Afronden van specifieke leerdoelen en werkgeversevaluatie. [GE]

Veldstudies in de biologie
BIOL 208 1-10 Credits/Eenheden

2 uur hoorcollege / 26 uur lab

Voorwaarde: Voltooiing van een cursus Biologie van 100 of 200 niveaus (BIOL, BIOL&) graad van "C" of hoger

Voor studenten die geïnteresseerd zijn in biologie. Een ecologische benadering met een diversiteit aan habitats die worden bezocht (zee in de winter, Great Basin Desert en moerasgebieden in de lente). Credits voor BIOL 208 worden verzameld voor elke reis met in totaal 15 credits mogelijk voor alle reizen. [NS,SE]

Bloeiende planten van de Pacific Northwest
BIOL 224 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Identificatie en ecologie van lokale wilde bloemen door het gebruik van taxonomische sleutels, voorbereiding van exemplaren en excursies om inheemse soorten in hun leefgebieden te bestuderen. Voor bosbouw, natuur, recreatie, plantkunde en niet-biologie majors die geïnteresseerd zijn in het leren herkennen van lokale wilde bloemen. Een excursie op zaterdag is verplicht. [NS, ZO]

Dissectie van menselijk kadaver
BIOL 275 1-6 Credits/Eenheden

Dissectie van het spierstelsel, de bloedsomloop, het zenuwstelsel, het spijsverteringsstelsel en het voortplantingssysteem. [SE]

Geselecteerde onderwerpen
BIOL 280 1-5 Credits/Eenheden

Geselecteerde onderwerpen in de biologie. Onderwerpen variëren en de inhoud van de cursus verandert om nieuwe onderwerpen weer te geven. Omdat de cursus qua inhoud varieert, is deze herhaalbaar voor punten voor verschillende onderwerpen. [SE]

Speciale projecten
BIOL 290 1-5 Credits/Eenheden

Mogelijkheid om speciale projecten te plannen, organiseren en voltooien die door de afdeling zijn goedgekeurd. [SE]

Overzicht van de biologie
BIOL& 100 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Overzicht van basisconcepten en problemen in de biologie, waaronder de cellulaire basis van het leven, metabolisme, principes van overerving, evolutie en diversiteit. Sterke nadruk op het proces van wetenschappelijk onderzoek met behulp van kritisch denken en communicatieve vaardigheden. Deze cursus is bedoeld voor niet-biologische majors en voldoet aan de laboratoriumwetenschappelijke vereisten of als een aanbevolen cursus voor andere biologiecursussen. Engelse schrijfvaardigheid wordt sterk aanbevolen. Vereist voor psychologie majors. [NS, ZO]

Algemene Biologie W/Lab
BIOL& 160 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Inleiding tot de studie van de cel, de basiscomponent van alle levende organismen. Nadruk op celchemie, structuur, metabolisme, energie, celdeling en genetische principes. Bestemd voor studenten die op zoek zijn naar een tweejarige opleiding in de gezondheidsberoepen. Labwerk is vereist. [GE, ZO, NS] [PNP]

Menselijke biologie met laboratorium
BIOL& 175 5 Credits/Eenheden

4 uur hoorcollege / 2 uur lab

Inleidende gebruikershandleiding voor het menselijk lichaam voor niet-wetenschappelijke majors. Krijg meer kennis van hoe uw lichaam werkt en meer zelfvertrouwen wanneer u informatie over menselijke biologie tegenkomt of communiceert met artsen. Onderwerpen: grondbeginselen van chemie, celstructuur/functie, anatomie/fysiologie van geselecteerde orgaansystemen (bijv. spijsvertering, bloedsomloop, ademhaling, endocriene, reproductieve, enz.), en voorbeelden van gezondheidsproblemen die verband houden met respectieve orgaansystemen. Labsimulaties en activiteiten versterken en breiden de lesonderwerpen uit.

Majors Ecologie/Evolutie
BIOL& 221 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Voorwaarde: BIOL& 100 (klasse van "B" of hoger) of BIOL& 222 (klasse van "C" of hoger)

Derde cursus van drie inleidende cursussen voor majors in de levenswetenschappen. Omvat Mendeliaanse genetica, evolutie, aanpassing, specialisatie, biodiversiteit en ecologie. BIOL& 222 is de eerste cursus in de driegangenreeks voor majors, te volgen voorafgaand aan BIOL& 223 en BIOL& 221. [NS,SE]

Majors Cel/Moleculair
BIOL& 222 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Voorwaarde: Gelijktijdige inschrijving in of voltooiing van CHEM& 121, CHEM& 139 of CHEM& 141 (cijfer van "C" of hoger)

Eerste cursus van drie inleidende cursussen voor majors in de levenswetenschappen. Omvat organische chemie, celstructuur, DNA-structuur en replicatie, genexpressie, celdeling, organismale ontwikkeling, moleculaire genetica en biotechnologie. BIOL& 222 is de eerste cursus in de driegangenreeks voor majors: te volgen voorafgaand aan BIOL& 223 en BIOL& 221. [NS,SE]

Majors Organismal Phys
BIOL& 223 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Voorwaarde: BIOL& 222 (graad van "C" of hoger)

Tweede cursus van drie inleidende cursussen voor majors in de levenswetenschappen. Behandelt de fysiologie van de belangrijkste dierlijke en plantaardige orgaansystemen. BIOL& 222 is de eerste cursus in de driegangenreeks voor majors, te volgen voorafgaand aan (tweede) BIOL& 223 en (derde) BIOL& 221. [NS,SE]

Menselijke anatomie en fysiologie I
BIOL& 241 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Gelijktijdige inschrijving in BIOL& 241L.

Voorwaarde: BIOL& 160 (graad van "C" of hoger)

De eerste in een reeks van twee termen die de relaties tussen structuur en functie in het menselijk lichaam onderzoekt. De reeks is bedoeld als een vereiste voor studenten die van plan zijn een major te gaan volgen in verpleegkunde, mondhygiëne of andere aanverwante gezondheidsprogramma's, of als krediet voor life science voor niet-biologische majors. Onderwerpen zijn onder meer homeostase, terminologie, histologie, de integumentaire, skeletale, gewrichts-, spier-, zenuw- en endocriene systemen. [NS, ZO]

Menselijke anatomie en fysiologie II
BIOL& 242 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Gelijktijdige inschrijving in BIOL& 242L.

Voorwaarde: BIOL& 241 (graad van "C" of hoger)

De tweede in een reeks van twee termen die de relaties tussen structuur en functie in het menselijk lichaam onderzoekt. De reeks is bedoeld als een vereiste voor studenten die van plan zijn een major te gaan volgen in verpleegkunde, mondhygiëne of andere aanverwante gezondheidsprogramma's, of als krediet voor life science voor niet-biologische majors. Onderwerpen zijn onder meer endocriene, cardiovasculaire, ademhalings-, spijsverterings-, urine- en voortplantingssystemen en vocht- en elektrolytenbalans. [NS, ZO]

Human A & P I
BIOL& 251 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

De eerste in een reeks van drie termijnen die de relaties tussen structuur en functie in het menselijk lichaam onderzoekt. De reeks is bedoeld als een vereiste voor studenten die van plan zijn een major te gaan volgen in verpleegkunde, mondhygiëne of andere aanverwante gezondheidsprogramma's, of als krediet voor life science voor niet-biologische majors. Onderwerpen zijn onder meer homeostase, terminologie, cellen, eiwitsynthese, DNA-replicatie, histologie, de integumentaire, skelet-, gewrichts- en spiersystemen, en bot-, spier- en membraanfysiologie. [NS, ZO]

Mens A & P II
BIOL& 252 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Voorwaarde: BIOL& 251 (graad van "C" of hoger)

De tweede in een reeks van drie termijnen die de relaties tussen structuur en functie in het menselijk lichaam onderzoekt. De reeks is bedoeld als een vereiste voor studenten die van plan zijn een major te gaan volgen in verpleegkunde, mondhygiëne of andere aanverwante gezondheidsprogramma's, of als krediet voor life science voor niet-biologische majors. Onderwerpen zijn onder meer homeostase, neuraal weefsel, het ruggenmerg en spinale zenuwen, de hersenen en hersenzenuwen, integratie van neurale functies, de speciale zintuigen, het endocriene en reproductieve systeem, ontwikkeling en overerving. [NS, ZO]

Menselijke A & P III
BIOL& 253 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Voorwaarde: BIOL& 252 (graad van "C" of hoger)

De derde in een reeks van drie termijnen die de relaties tussen structuur en functie in het menselijk lichaam onderzoekt. De reeks is bedoeld als een vereiste voor studenten die van plan zijn een major te gaan volgen in verpleegkunde, mondhygiëne of andere aanverwante gezondheidsprogramma's, of als krediet voor life science voor niet-biologische majors. Onderwerpen zijn onder meer homeostase, het cardiovasculaire, lymfatische, spijsverterings-, ademhalings- en urinewegstelsel, cellulair metabolisme en vocht- en elektrolytenbalans. F [NS, ZO]

Microbiologie
BIOL& 260 5 Credits/Eenheden

3 uur hoorcollege / 4 uur lab

Voorwaarde: BIOL& 160 (graad van "C" of hoger)

Geschiedenis van de microbiologie en een overzicht van organismen die zijn opgenomen in de studie van de microbiologie met de nadruk op bacteriën. Fysiologie, morfologie, genetica, groei en reproductie van bacteriën. Experimenten leggen de nadruk op laboratoriumtechnieken en organismen die een factor zijn in klinieken en ziekenhuisomgevingen. [NS, ZO]


Invoering

Gespecialiseerde microbiële gemeenschappen bewonen de huid, slijmvliesoppervlakken en het maagdarmkanaal van mensen (en andere gewervelde dieren) vanaf de geboorte tot de dood, met verreweg de grootste populaties in de dikke darm [1,2]. Mensen vertrouwen op hun natuurlijke microbiota voor voeding en weerstand tegen kolonisatie door pathogenen [3-6] bovendien hebben recente ontdekkingen aangetoond dat symbiotische microben een essentiële bijdrage leveren aan de ontwikkeling, het metabolisme en de immuunrespons van de gastheer [7-10]. Gelijktijdig ontwikkelde, gunstige interacties tussen mens en microbe kunnen worden veranderd door vele aspecten van een moderne levensstijl, waaronder verstedelijking, reizen over de hele wereld en veranderingen in het voedingspatroon [1], maar in het bijzonder door antibiotica [11]. De acute effecten van antibioticabehandeling op de inheemse darmflora variëren van zelfbeperkende "functionele" diarree tot levensbedreigende pseudomembraneuze colitis [12,13]. De langetermijngevolgen van dergelijke verstoringen voor de mens-microbiële symbiose zijn moeilijker te onderscheiden, maar chronische aandoeningen zoals astma en atopische ziekten zijn in verband gebracht met antibioticagebruik bij kinderen en een veranderde darmmicrobiota [14-16].Omdat veel chemische transformaties in de darm worden gemedieerd door specifieke microbiële populaties [17], met implicaties voor onder meer kanker [18,19] en obesitas [20,21], kunnen veranderingen in de samenstelling van de darmmicrobiota belangrijke maar onontdekte gezondheidseffecten hebben. Een geschatte terugkeer naar de condities van voor de behandeling treedt vaak (maar niet altijd) op binnen dagen of weken na stopzetting van de antibioticabehandeling, zoals beoordeeld door subjectieve beoordelingen van de darmfunctie en karakteriseringen van de algehele gemeenschapssamenstelling met behulp van technieken met een lage fylogenetische resolutie [23-25]. De effecten van een enkele antibioticakuur op specifieke microbiële populaties in vivo kunnen echter jaren aanhouden [26-28]. Over het algemeen blijft de duur en omvang van door antibiotica geïnduceerde verstoring in de darmmicrobiota slecht gekarakteriseerd, met name op het soort- en stamniveau waar de diversiteit van de gemeenschap het grootst is [2,29], en we missen de informatie om deze verstoringen te vergelijken met normale temporele variatie in de samenstelling van de gemeenschap.

De diversiteit en overvloed van de menselijke microbiota, en van de darmgemeenschap in het bijzonder, vormt een uitdaging voor onderzoekers die veranderingen in de samenstelling van de gemeenschap in de loop van de tijd onderzoeken. De moeizame, op cultivatie gebaseerde technieken die een eeuw lang de steunpilaar van de microbiologie waren, hebben slechts een minderheid onthuld van de soorten die de menselijke dikke darm bewonen [30,31]. In het afgelopen decennium hebben kweekonafhankelijke moleculaire technieken, met name die gebaseerd op het kleine subeenheid ribosomale RNA (16S rRNA) gen, ons een breder en minder bevooroordeeld beeld gegeven van de darmmicrobiota [32,33]. Full-length 16S rRNA-sequenties bieden de hoogst mogelijke mate van taxonomische resolutie met behulp van dit gen, maar de kosten van dideoxy Sanger-sequencing beperken ons vermogen om de minder overvloedige leden van deze diverse gemeenschap te onderzoeken. Studies die veranderingen in de darmmicrobiota in de loop van de tijd of tussen behandelingen vergelijken, hebben vaak alternatieve moleculaire technieken gebruikt die sneller en goedkoper zijn dan sequencing, maar die een lagere taxonomische resolutie bieden en alleen de meer overvloedige leden van de gemeenschap onthullen [23-25,34] –37]. Deze benaderingen kunnen nauwer worden toegespitst op bepaalde taxonomische groepen, wat het onderzoek naar minder overvloedige taxa vergemakkelijkt, maar ten koste gaat van een bredere kijk op de gemeenschapssamenstelling die belangrijke microbiële interacties zou kunnen onthullen.

Pyrosequencing verbetert sommige van deze beperkingen door een veel grotere hoeveelheid genetische sequentiegegevens te genereren tegen lagere kosten [38]. Zowel met deze benadering als met de gevestigde benadering van sequentiebepaling van kloonbibliotheken, wordt DNA uit een monster geëxtraheerd en worden PCR-primers gebruikt die complementair zijn aan geconserveerde gebieden van het 16S-rRNA om de tussenliggende variabele sequentie te amplificeren. De diversiteit en relatieve abundantie van 16S-rRNA-sequentievarianten in de pool van amplicons wordt geanalyseerd als een proxy voor de diversiteit en relatieve abundantie van de microbiële populaties in het monster. Omdat de op gensequentie gebaseerde herkenning van niet-gecultiveerde microbiële populaties niet gelijk is aan de traditionele taxonomische classificatie, zijn termen als "soort" of "stam" niet geschikt. In plaats daarvan worden de populaties waarvan wordt afgeleid dat ze bestaan ​​op basis van sequentiegegevens, operationele taxonomische eenheden (OTU's) genoemd, die op verschillende manieren en op verschillende resolutieniveaus kunnen worden gedefinieerd.

Zowel de kloonbibliotheek als de pyrosequencing-benaderingen kunnen worden beïnvloed door vooringenomen PCR-amplificatie van microbiële populaties in het monster, hoewel het probleem wordt verminderd voor de kortere pyrosequencing-amplicons [39]. De pyrosequencing-benadering vermijdt ook de kloneringsbias van de eerdere techniek door amplicons afzonderlijk aan kralen te bevestigen en de kralen fysiek te scheiden in putjes op picoliterschaal op een gespecialiseerde plaat. Er is minder fylogenetische informatie beschikbaar van een enkele pyrosequencing-uitlezing (maximaal ∼ 230 informatieve basen met recente technologie) dan van bijna volledige 16S rRNA-gensequentie (∼ 1.400 basen met veelgebruikte primers), maar leest die bepaalde variabele regio's van het gen is zeer informatief [40,41]. Aan de andere kant kunnen ruim 200.000 korte 16S rRNA-sequentielezingen, die we tags noemen, worden verkregen in een enkele run van het Genome Sequencer FLX-systeem. Ter vergelijking: er zijn twee runs van een state-of-the-art capillaire Sanger-sequencer nodig om maximaal 384 16S-rRNA-sequenties van volledige lengte te verkrijgen.

Sogin en zijn collega's hebben de kracht van pyrosequencing aangetoond door het V6-variabele gebied van 16S-rRNA uit diepzeewater en hydrothermale ventilatiemonsters te versterken, meer dan 900.000 bacteriële en archaeale tags van het ventilatiesysteem te analyseren en een grotere taxonomische rijkdom te onthullen (meer dan 20.000 OTU's waargenomen bij 3% sequentiedivergentie) dan eerder is gerapporteerd voor een microbiële habitat [39,42,43]. Roesch et al. volgde een vergelijkbare strategie met behulp van de V9-regio om Noord-Amerikaanse bodemmonsters te analyseren [40,44], en een groep onder leiding van Knight heeft zich gericht op een langere tag die de V2-regio omvat in makakendarmmonsters en in een mengsel van vijf verschillende microbiële habitats [45,46]. Computersimulaties door Liu et al. [43], Wang et al. [41], en Sundquist et al. [47] hebben aangegeven dat pyrosequencing-tags uit verschillende regio's van het gen zullen variëren in hun bruikbaarheid voor de verschillende taken van het onthullen van microbiële diversiteit en het uitvoeren van taxonomische classificatie, die beide bijdragen aan het maken van informatieve vergelijkingen tussen complexe microbiële gemeenschappen. Net als bij de gevestigde benadering van het genereren van gegevens uit kloonbibliotheken, zal de daadwerkelijke prestatie van tag-pyrosequencing voor de doelen van een bepaald onderzoek afhangen van de regio van het geanalyseerde 16S-rRNA-gen, de gebruikte PCR-primers en de samenstelling van de microbiële gemeenschappen in de voorbeelden.

In de huidige studie hebben we pyrosequencing-tags gebruikt die de V6- en V3-regio's overspannen, evenals 16S rRNA-sequenties van volledige lengte om de samenstelling van de bacteriële gemeenschap te analyseren in een tijdreeks van ontlastingsmonsters verkregen van drie gezonde volwassenen voor, tijdens en na een korte kuur met het antibioticum ciprofloxacine (Cp). Een begeleidend artikel [48] meldt een hoge mate van overeenkomst in de samenstelling van de gemeenschap die wordt afgeleid uit de twee variabele regio's en uit sequenties van volledige lengte. Hier beschrijven we de diversiteit van menselijke darmbacteriën vollediger en nauwkeuriger dan tot nu toe mogelijk was. Cp heeft een uitgebreid en geïndividualiseerd effect op de samenstelling van deze gemeenschappen, maar de meeste leden van de gemeenschap keerden binnen enkele weken terug naar hun overvloed voor de behandeling.


Antibiotica - Biologische bibliografieën - in Harvard-stijl

Uw bibliografie: Alan Carter, P., 2019. Antibiotica: gebruik, resistentie en bijwerkingen. [online] Medisch nieuws vandaag. Beschikbaar op: <https://www.medicalnewstoday.com/articles/10278.php> [Toegang tot 12 september 2019].

Amoxicillineprijzen, coupons en patiëntenbijstandsprogramma's - Drugs.com

In tekst: (Amoxicillineprijzen, coupons en patiëntenbijstandsprogramma's - Drugs.com, 2019)

Uw bibliografie: Drugs.com. 2019. Amoxicillineprijzen, coupons en patiëntenbijstandsprogramma's - Drugs.com. [online] Beschikbaar op: <https://www.drugs.com/price-guide/amoxicilline> [Toegang tot 12 september 2019].

Bacteriële ziekte | Definitie, typen en mechanismen

In tekst: (bacteriële ziekte | Definitie, typen en mechanismen, 2019)

Uw bibliografie: Encyclopedie Britannica. 2019. bacteriële ziekte | Definitie, typen en mechanismen. [online] Beschikbaar op: <https://www.britannica.com/science/bacteriële-disease> [Geraadpleegd op 12 september 2019].

J.L. Martinez, F.B.

Mutatiefrequenties en antibioticaresistentie

In tekst: (J.L. Martinez, 2019)

Uw bibliografie: J.L. Martinez, F., 2019. Mutatiefrequenties en antibioticaresistentie. [online] PubMed Central (PMC). Beschikbaar op: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC89960/> [Toegang tot 12 september 2019].

Mutatiepercentages en antibioticaresistentie | Leer wetenschap bij Scitable

In tekst: (Mutatiepercentages en antibioticaresistentie | Leer wetenschap bij Scitable, 2019)

Uw bibliografie: Natuur.com. 2019. Mutatiepercentages en antibioticaresistentie | Leer wetenschap bij Scitable. [online] Beschikbaar op: <https://www.nature.com/scitable/topicpage/antibiotic-resistance-mutation-rates-and-mrsa-28360/#targetText=Antibiotic%20Resistance%2C%20Mutation%20Rates%20and%20MRSA&targetText =In%20bacteriën%2C%20mutaties%20in%20plasmiden,deze%20nieuwe%20antibioticum%20resistente%20stammen%3F&targetText=%5C%22Staph%5C%22%20huid%20infecties,half%20hour%20in%20optimale%20condities.> [ Geraadpleegd op 12 september 2019].

33.000 mensen sterven elk jaar door infecties met antibioticaresistente bacteriën

In tekst: (33.000 mensen overlijden jaarlijks door infecties met antibioticaresistente bacteriën, 2019)


Inhoud

Het werd in 1964 in Italië gesynthetiseerd en in 1966 op de markt gebracht. [2]

Medisch bewerken

Het kan alleen of als aanvulling op een andere therapie worden gebruikt, waarbij de mogelijkheid bestaat van een verhoogd therapeutisch effect met weinig risico op interactie.

In sommige markten wordt het medicijn geleverd als een vrij verkrijgbare crème (Lonol in Mexico van Boehringer Ingelheim) die wordt gebruikt voor de plaatselijke behandeling van aandoeningen van het bewegingsapparaat: verstuikingen, verrekkingen, bursitis, tendinitis, synovitis, spierpijn, periartritis.

Recreatieve bewerking

Benzydamine is recreatief gebruikt. Bij overdoseringen werkt het als een deliriant en CZS-stimulans. [3] Dergelijk gebruik, vooral onder tieners, is gemeld in Polen, [3] Brazilië [4] [5] en Roemenië.

Er zijn geen contra-indicaties voor het gebruik van benzydamine, behalve voor bekende overgevoeligheid.

Benzydamine wordt goed verdragen. Af en toe kunnen gevoelloosheid van het mondweefsel of een branderig gevoel optreden, evenals jeuk, huiduitslag, zwelling of roodheid van de huid, ademhalingsmoeilijkheden en piepende ademhaling.

Het bindt zich selectief aan ontstoken weefsels (prostaglandinesynthetaseremmer) en is normaal gesproken vrij van nadelige systemische effecten. In tegenstelling tot andere NSAID's remt het geen cyclo-oxygenase of lipo-oxygenase en is het niet ulcerogeen. [3] [6] Het heeft een krachtig versterkend effect en heeft een kruisgevoeligheid met drugsmisbruik zoals heroïne en cocaïne bij dieren. Er wordt verondersteld dat het cannabinoïde-agonistische activiteit heeft. [7]

Farmacokinetische bewerking

Benzydamine wordt slecht opgenomen door de huid [8] en de vagina. [9]

Synthese begint met de reactie van de N-benzylderivaat van methylanthranilaat met salpeterigzuur om de te geven N-nitroso derivaat. Reductie door middel van natriumthiosulfaat leidt tot het tijdelijke hydrazine (3), die spontane interne hydrazidevorming ondergaat. Behandeling van het enolaat van dit amide met 3-chloor-1-dimethylamkinopropaan geeft benzydamine (5). Let op: er staat een fout in deze sectie: US3318905 stelt dat het nitrosoderivaat wordt gereduceerd met natriumhydrosulfiet (natriumdithioniet) en niet met natriumhyposulfiet (natriumthiosulfaat), zoals weergegeven in het bovenstaande schema en vermeld in de tekst.

Een interessante alternatieve synthese van deze stof begint met een opeenvolgende reactie van N-benzylaniline met fosgeen, en vervolgens met natriumazide om het overeenkomstige carbonylazide te produceren. Bij verwarming wordt stikstof ontwikkeld en een scheidbaar mengsel van nitreen-insertieproduct en het gewenste ketoindazool # resulteert. De laatste reactie blijkt een product van het type Curtius-omlegging te zijn om een ​​N-isocyanaat # te produceren, dat vervolgens cycliseert. Alkylering van het enol met natriummethoxide en 3-dimethylaminopropylchloride geeft benzydamine.

Als alternatief produceert het gebruik van chlooracetamide in de alkyleringsstap gevolgd door zure hydrolyse in plaats daarvan bendazac.

Studies tonen aan dat benzydamine een opmerkelijke in vitro antibacteriële activiteit heeft en ook synergisme vertoont in combinatie met andere antibiotica, vooral tetracyclines, tegen antibioticaresistente stammen van Staphylococcus aureus en Pseudomonas aeruginosa. [13] [14]

Het heeft ook enige cannabinoïde-activiteit bij ratten, maar is niet getest bij mensen. [7] Er wordt ook verondersteld dat het inwerkt op 5-HT2A-receptoren vanwege de structurele gelijkenis met serotonine. [2]


Hoe doden antibiotica bacteriële cellen, maar geen menselijke cellen?

Om bruikbaar te zijn bij de behandeling van menselijke infecties, moeten antibiotica zich selectief richten op bacteriën voor uitroeiing en niet op de cellen van de menselijke gastheer. Moderne antibiotica werken namelijk in op processen die uniek zijn voor bacteriën, zoals de synthese van celwanden of foliumzuur, of op bacteriespecifieke doelen binnen processen die gemeenschappelijk zijn voor zowel bacteriën als menselijke cellen, inclusief eiwit- of DNA-replicatie . Hieronder volgen enkele voorbeelden.

De meeste bacteriën produceren een celwand die gedeeltelijk is samengesteld uit een macromolecuul genaamd peptidoglycaan, dat zelf bestaat uit aminosuikers en korte peptiden. Menselijke cellen maken of hebben geen peptidoglycaan nodig. Penicilline, een van de eerste antibiotica die op grote schaal wordt gebruikt, voorkomt de laatste verknopingsstap, of transpeptidatie, bij de assemblage van dit macromolecuul. Het resultaat is een zeer fragiele celwand die barst en de bacterie doodt. De menselijke gastheer berokkent geen schade omdat penicilline geen enkel biochemisch proces remt dat zich in ons afspeelt.

Bacteriën kunnen ook selectief worden uitgeroeid door zich te richten op hun metabole routes. Sulfonamiden, zoals sulfamethoxazol, zijn qua structuur vergelijkbaar met para-aminobenzoëzuur, een verbinding die cruciaal is voor de synthese van foliumzuur. Alle cellen hebben foliumzuur nodig en het kan gemakkelijk in menselijke cellen diffunderen. Maar de vitamine kan geen bacteriële cellen binnendringen en dus moeten bacteriën hun eigen maken. De sulfamedicijnen zoals sulfonamiden remmen een cruciaal enzym - dihydropteroaatsynthase - in dit proces. Zodra het proces is gestopt, kunnen de bacteriën niet meer groeien.

Een ander soort antibioticum - tetracycline - remt ook de groei van bacteriën door de eiwitsynthese te stoppen. Zowel bacteriën als mensen voeren eiwitsynthese uit op structuren die ribosomen worden genoemd. Tetracycline kan de membranen van bacteriën passeren en zich in hoge concentraties ophopen in het cytoplasma. Tetracycline bindt zich vervolgens aan een enkele plaats op het ribosoom - de 30S (kleinere) ribosomale subeenheid - en blokkeert een belangrijke RNA-interactie, die de verlenging van de eiwitketen afsluit. In menselijke cellen accumuleert tetracycline echter niet in voldoende concentraties om de eiwitsynthese te stoppen.

Evenzo moet DNA-replicatie plaatsvinden in zowel bacteriën als menselijke cellen. Het proces is in elk zo verschillend dat antibiotica zoals ciprofloxacine - een fluorochinolon dat bekend staat om zijn activiteit tegen de miltvuurbacil - zich specifiek kunnen richten op een enzym dat DNA-gyrase in bacteriën wordt genoemd. Dit enzym ontspant strak gewonden chromosomaal DNA, waardoor DNA-replicatie kan plaatsvinden. Maar dit antibioticum heeft geen invloed op de DNA-gyrasen van mensen en dus sterven bacteriën opnieuw terwijl de gastheer ongedeerd blijft.

Veel andere verbindingen kunnen zowel bacteriële als menselijke cellen doden. Het is de selectieve werking van antibiotica tegen bacteriën die ze nuttig maakt bij de behandeling van infecties, terwijl de gastheer tegelijkertijd een dag langer kan leven.


Inhoud

Scopolamine heeft een aantal toepassingen in de geneeskunde waar het in lage doses wordt gebruikt om te behandelen: [17] [18]

    . , waaronder zeeziekte, waardoor het door duikers wordt gebruikt (waar het vaak wordt aangebracht als een transdermale pleister achter het oor) [19][20] spasmen of galspasmen
  • Hulp bij gastro-intestinale radiologie en endoscopie-geïnduceerde kwijlkoliek
  • Oogontsteking[21]

Het wordt soms gebruikt als premedicatie (vooral om de afscheiding van de luchtwegen te verminderen) bij operaties, meestal door injectie. [17] [18]

Borstvoeding Bewerken

Scopolamine komt via secretie in de moedermelk terecht. Hoewel er geen studies bij mensen zijn om de veiligheid van scopolamine tijdens het geven van borstvoeding te documenteren, raadt de fabrikant aan voorzichtig te zijn als scopolamine wordt toegediend aan een vrouw die borstvoeding geeft. [10]

Ouderen Bewerken

De kans op bijwerkingen van scopolamine is groter bij ouderen dan bij jongere mensen. Dit fenomeen geldt vooral voor oudere mensen die ook verschillende andere medicijnen gebruiken. Het gebruik van scopolamine moet in deze leeftijdsgroep worden vermeden vanwege deze krachtige anticholinerge bijwerkingen, die ook in verband zijn gebracht met een verhoogd risico op dementie. [22] [23]

Incidentie van bijwerkingen: [24] [25] [26] [27]

Soms (0,1-1% incidentie) bijwerkingen zijn onder meer:

Zeldzame (<0,1% incidentie) bijwerkingen zijn onder meer:

Onbekende frequentie bijwerkingen zijn onder meer:

Fysostigmine, een cholinergicum dat gemakkelijk de bloed-hersenbarrière passeert, is gebruikt als tegengif voor de behandeling van de symptomen van depressie van het centrale zenuwstelsel van een overdosis scopolamine. [28] Behalve deze ondersteunende behandeling worden maagspoeling en geïnduceerd braken (braken) gewoonlijk aanbevolen als behandelingen voor orale overdoses. [27] De symptomen van overdosering zijn: [26] [27]

  • Tachycardie
  • Wazig zien of paradoxale reactie, die zich kan voordoen met hallucinaties, ademhaling
  • Droge mond
  • Remming van gastro-intestinale motiliteit

Vanwege interacties met het metabolisme van andere geneesmiddelen, kan scopolamine aanzienlijke ongewenste bijwerkingen veroorzaken wanneer het samen met andere medicijnen wordt ingenomen. Specifieke aandacht moet worden besteed aan andere medicijnen in dezelfde farmacologische klasse als scopolamine, ook bekend als anticholinergica. Deze aanvullende verbindingen kunnen mogelijk ook interageren met het metabolisme van scopolamine: analgetica/pijnstillers, ethanol, cannabis, zolpidem, thiazidediuretica, nicotine, buprenorfine, anticholinergica zoals tiotropium, enz. [ citaat nodig ]

Scopolamine kan via de mond, subcutaan, oogheelkundig en intraveneus worden ingenomen, evenals via een transdermale pleister. [29] De transdermale pleister (bijv. Transderm Scop) voor de preventie van misselijkheid en reisziekte maakt gebruik van scopolamine-base en is tot drie dagen werkzaam. [30] De orale, oftalmische en intraveneuze vormen hebben kortere halfwaardetijden en worden meestal aangetroffen in de vorm van hyoscine-hydrobromide (bijvoorbeeld in Scopace, oplosbare tabletten of Donnatal).

NASA ontwikkelt momenteel een methode voor nasale toediening. Met een nauwkeurige dosering is aangetoond dat de NASA-sprayformulering sneller en betrouwbaarder werkt dan de orale vorm. [31]

Scopolamine ondergaat first-pass-metabolisme en ongeveer 2,6% wordt onveranderd in de urine uitgescheiden.Grapefruitsap verlaagt het metabolisme van scopolamine en verhoogt bijgevolg de plasmaconcentratie. [32]

Scopolamine is een niet-specifieke muscarine-antagonist bij alle vier de muscarine-acetylcholinereceptoren (M1, M2, M3 en M4)., [33] [34]

Scopolamine is een van de secundaire metabolieten van planten uit de Solanaceae (nachtschade) plantenfamilie, zoals bilzekruid (Hyoscyamus niger), Doornappel (Datura), engelentrompetten (Brugmansia), dodelijke nachtschade (Belladonna), mandrake (Mandragora officinarum), en kurkhout (Dubai). [35] [15]

Een putrescine-oxidase dat specifiek gemethyleerd putrescine herkent, katalyseert de deaminering van deze verbinding tot 4-methylaminobutanal, dat vervolgens een spontane ringvorming ondergaat tot N-methylpyrroliumkation. In de volgende stap condenseert het pyrroliumkation met acetoazijnzuur, wat hygrine oplevert. Er kon geen enzymatische activiteit worden aangetoond om deze reactie te katalyseren. Hygrine herschikt verder naar tropinon. [36]

Vervolgens zet tropinonreductase I tropinon om in tropine, dat condenseert met van fenylalanine afgeleid fenyllactaat tot littorine. Een cytochroom P450 geclassificeerd als Cyp80F1 [37] oxideert en herschikt littorine tot hyoscyamine-aldehyde. In de laatste stap ondergaat hyoscyamine epoxidatie die wordt gekatalyseerd door 6beta-hydroxyhyoscyamine-epoxidase, wat scopolamine oplevert. [36]

Een van de eerdere alkaloïden geïsoleerd uit plantaardige bronnen, scopolamine is in gebruik geweest in zijn gezuiverde vormen (zoals verschillende zouten, waaronder hydrochloride, hydrobromide, hydrojodide en sulfaat), sinds de isolatie door de Duitse wetenschapper Albert Ladenburg in 1880, [38] ] en als verschillende preparaten uit zijn plantaardige vorm sinds de oudheid en misschien prehistorie. Na de beschrijving van de structuur en activiteit van scopolamine door Ladenburg, resulteerde de zoektocht naar synthetische analogen en methoden voor totale synthese van scopolamine en atropine in de jaren dertig en veertig van de vorige eeuw in de ontdekking van difenhydramine, een vroeg antihistaminicum en het prototype van zijn chemische stof. subklasse van deze geneesmiddelen, en pethidine, het eerste volledig synthetische opioïde analgeticum, bekend als Dolantin en Demerol naast vele andere handelsnamen.

In 1899 adviseerde een Dr. Schneiderlin het gebruik van scopolamine en morfine voor chirurgische anesthesie, en het begon sporadisch voor dat doel te worden gebruikt. [11] [14] Het gebruik van deze combinatie in de obstetrische anesthesiologie werd voor het eerst voorgesteld door Richard von Steinbuchel in 1902 en werd vanaf 1903 opgepikt en verder ontwikkeld door Carl Gauss in Freiburg, Duitsland. [39] De methode werd bekend als Dämmerschlaf ("schemerslaap") of de "Freiburg-methode". [14] [39] Het verspreidde zich nogal langzaam, en in 1915 experimenteerden verschillende klinieken met verschillende doseringen en ingrediënten, de Canadian Medical Association Journal meldde, "de methode [was] nog in een staat van ontwikkeling". [14] Het bleef tot in de jaren zestig veel gebruikt in de VS, toen groeiende chemofobie en een verlangen naar een meer natuurlijke bevalling ertoe leidden dat het werd stopgezet. [40]

Namen Bewerken

Hyoscine-hydrobromide is de internationale niet-eigendomsnaam en scopolamine-hydrobromide is de door de Verenigde Staten aangenomen naam. Andere namen zijn onder meer: levo-duboisine, duivelsadem, en burundanga. [41] [42]

Australische bush geneeskunde Bewerken

Een bush-medicijn ontwikkeld door Aboriginals in de oostelijke staten van Australië uit de zachte kurkhoutboom (Duboisia myoporoides) werd in de Tweede Wereldoorlog door de geallieerden gebruikt om te voorkomen dat soldaten zeeziek werden toen ze tijdens de invasie van Normandië het Engelse Kanaal overstaken op weg naar Frankrijk. Later bleek dezelfde stof bruikbaar te zijn bij de productie van scopolamine en hyoscyamine, die worden gebruikt bij oogchirurgie, en op basis van deze stof werd in Queensland een miljoenenindustrie gebouwd. [43]

Recreatief en religieus gebruik

Hoewel het af en toe recreatief wordt gebruikt vanwege zijn hallucinogene eigenschappen, zijn de ervaringen vaak onaangenaam, mentaal en fysiek. Het is ook fysiek gevaarlijk en formeel geclassificeerd als een deliriand medicijn, dus herhaald gebruik is zeldzaam. [44] In juni 2008 werden in Noorwegen meer dan 20 mensen met een psychose in het ziekenhuis opgenomen nadat ze nagemaakte rohypnoltabletten hadden ingenomen die scopolamine bevatten. [45] In januari 2018 werden 9 personen opgenomen in het ziekenhuis in Perth, West-Australië, nadat ze naar verluidt scopolamine hadden ingenomen. [46] De alkaloïde scopolamine wordt bij recreatief gebruik vanwege het psychoactieve effect meestal ingenomen in de vorm van preparaten van planten van de geslachten Datura of Brugmansia, vaak door adolescenten of jonge volwassenen om hallucinaties en een veranderde staat van bewustzijn te bereiken, veroorzaakt door muscarine-antagonisme. [47] [48]

Historisch gezien zijn de verschillende planten die scopolamine produceren psychoactief gebruikt voor spirituele en magische doeleinden. [49] [50] [51] Toen entheogene preparaten van deze planten werden gebruikt, werd scopolamine beschouwd als de belangrijkste psychoactieve stof en was grotendeels verantwoordelijk voor de hallucinogene effecten, vooral wanneer van het preparaat een actuele zalf werd gemaakt (met name vliegende zalf). [52] Scopolamine is naar verluidt de enige actieve alkaloïde in deze planten die effectief door de huid kan worden opgenomen om effecten te veroorzaken. [53] Verschillende recepten voor deze zalven werden onderzocht in Europese hekserij, minstens zo ver terug als de vroegmoderne tijd en bevatten meerdere ingrediënten om te helpen bij de transdermale absorptie van scopolamine (zoals dierlijk vet), evenals andere mogelijke ingrediënten om dit tegen te gaan. zijn schadelijke en dysfore effecten. [52]

In het christendom, hoewel niet expliciet aangewezen voor ritueel of spiritueel gebruik in de Bijbel, is er meerdere vermeldingen van Mandrake, een psychoactieve en hallucinogene plantenwortel die scopolamine bevat. Het werd geassocieerd met vruchtbaarheidskracht en (seksueel) verlangen waar Rachel naar verlangde, die blijkbaar "onvruchtbaar" (onvruchtbaar) was maar probeerde zwanger te worden. [54] [55]

Ondervraging bewerken

De effecten van scopolamine werden bestudeerd voor gebruik als waarheidsserum bij verhoren in het begin van de 20e eeuw, [56] maar vanwege de bijwerkingen werden onderzoeken stopgezet. [57] In 2009 is bewezen dat de geheime politie van de Tsjechoslowaakse staatsveiligheid minstens drie keer scopolamine heeft gebruikt om bekentenissen te verkrijgen van vermeende dissidenten die tegen de staat zijn. [58]

Misdaad bewerken

Een reisadvies gepubliceerd door het Amerikaanse ministerie van Buitenlandse Zaken in 2012 verklaarde:

Een veel voorkomende en bijzonder gevaarlijke methode die criminelen gebruiken om een ​​slachtoffer te beroven, is het gebruik van drugs. De meest voorkomende [in Colombia] is scopolamine. Onofficiële schattingen schatten het aantal jaarlijkse scopolamine-incidenten in Colombia op ongeveer 50.000. Scopolamine kan een slachtoffer 24 uur of langer bewusteloos maken. In grote doses kan het ademhalingsfalen en de dood veroorzaken. Het wordt meestal toegediend in vloeibare of poedervorm in voedingsmiddelen en dranken. De meeste van deze incidenten vinden plaats in nachtclubs en bars, en meestal worden mannen, die als rijk worden beschouwd, het doelwit van jonge, aantrekkelijke vrouwen. Het wordt aanbevolen dat een persoon, om te voorkomen dat hij het slachtoffer wordt van scopolamine, nooit eten of drinken accepteert dat wordt aangeboden door vreemden of nieuwe kennissen, noch eten of drinken onbeheerd achterlaat in hun aanwezigheid. Slachtoffers van scopolamine of andere medicijnen moeten onmiddellijk medische hulp inroepen. [59]

Tussen 1998 en 2004 werd 13% van de opnames op de spoedeisende hulp wegens "vergiftiging met criminele bedoelingen" in een kliniek in Bogotá, Colombia, toegeschreven aan scopolamine en 44% aan benzodiazepinen. [41] Meestal is de persoon vergiftigd door een overvaller die het slachtoffer een scopolamine-drank gaf, in de hoop dat het slachtoffer bewusteloos zou raken of niet in staat zou zijn om de overval effectief te weerstaan. [41]

Naast overvallen zou het ook betrokken zijn bij expres ontvoeringen en aanranding. [60] De Hospital Clínic in Barcelona heeft in 2008 een protocol ingevoerd om medische hulpverleners te helpen bij het identificeren van gevallen, terwijl ziekenhuizen in Madrid in februari 2015 een soortgelijk werkdocument hebben aangenomen. [60] Hospital Clínic heeft weinig wetenschappelijk bewijs gevonden om dit gebruik te ondersteunen en vertrouwt op de verhalen van slachtoffers om tot een conclusie te komen. [60] Hoewel vergiftiging door scopolamine vrij vaak in de media voorkomt als hulpmiddel bij verkrachting, ontvoering, moord of beroving, zijn de effecten van dit medicijn en de manier waarop het wordt toegepast door criminelen (transdermale injectie, op speelkaarten en papieren, enz. .) worden vaak overdreven, [61] [62] [63] vooral huidblootstelling, omdat de dosis die door de huid kan worden opgenomen te laag is om enig effect te hebben. [60] Scopolamine pleisters voor transdermaal gebruik moeten uren tot dagen worden gebruikt. [29] Bepaalde andere aspecten van het gebruik van scopolamine bij misdaden zijn eveneens beschreven als "overdreven" of zelfs onwaarschijnlijk. [64] Scopolamine in poedervorm, in een vorm die "duivelsadem" wordt genoemd, hersenspoelt of controleert mensen niet om door hun aanvallers opgelicht te worden. Deze vermeende effecten zijn hoogstwaarschijnlijk stedelijke legendes. [65] Niettemin is bekend dat het medicijn geheugenverlies veroorzaakt na blootstelling en slaperigheid, vergelijkbaar met het effect van benzodiazepinen of alcoholvergiftiging.

Scopolamine wordt gebruikt als onderzoeksinstrument om geheugencodering te bestuderen. Aanvankelijk werd in proeven bij mensen gevonden dat relatief lage doses van de muscarinereceptorantagonist scopolamine tijdelijke cognitieve defecten veroorzaakten. [66] Sindsdien is scopolamine een standaardmedicijn geworden voor het experimenteel induceren van cognitieve defecten bij dieren. [67] [68] Resultaten bij primaten suggereren dat acetylcholine betrokken is bij het coderen van nieuwe informatie in het langetermijngeheugen. [69]

Scopolamine heeft nadelige effecten op het kortetermijngeheugen, geheugenverwerving, leren, visueel herkenningsgeheugen, visuospatiale praxis, visuospatieel geheugen, visuoperceptuele functie, verbale herinnering en psychomotorische snelheid. [70] [67] [68] Het lijkt echter geen afbreuk te doen aan de herkenning en het ophalen van herinneringen. [68] Acetylcholine-projecties in hippocampale neuronen, die van vitaal belang zijn bij het mediëren van langetermijnpotentiëring, worden geremd door scopolamine. [68] [71] Scopolamine remt ook cholinerge-gemedieerde glutamaatafgifte in hippocampale neuronen, die helpen bij depolarisatie, versterking van actiepotentiaal en synaptische onderdrukking. De effecten van Scopolamine op de afgifte van acetylcholine en glutamaat in de hippocampus bevorderen het ophalen-dominante cognitief functioneren. [68] Scopolamine is gebruikt om de defecten in de cholinerge functie te modelleren voor modellen van de ziekte van Alzheimer, dementie, het fragiele X-syndroom en het syndroom van Down. [68] [72] [73] [74]

Scopolamine is ook onderzocht als een snel optredend antidepressivum, waarbij een aantal kleine onderzoeken positieve resultaten hebben opgeleverd. [75] [76] [77] [78]

  1. ^ eenBCNSeFGH"Scopolamine". De American Society of Health-System Pharmacists. Gearchiveerd van het origineel op 7 oktober 2016. Ontvangen 8 december 2016 .
  2. ^
  3. "Vergiften Standard oktober 2020". Federaal register van wetgeving. 30-09-2020 . Ontvangen 23 oktober 2020 .
  4. ^
  5. "Hyoscine Hydrobromide 400 microgram/ml oplossing voor injectie - Samenvatting van de productkenmerken (SPK)". (emc) . Ontvangen 23 oktober 2020 .
  6. ^
  7. "Kwells 300 microgram tabletten - Samenvatting van de productkenmerken (SPK)". (emc) . Ontvangen 23 oktober 2020 .
  8. ^
  9. Putcha L, Cintrón NM, Tsui J, Vanderploeg JM, Kramer WG (juni 1989). "Farmacokinetiek en orale biologische beschikbaarheid van scopolamine bij normale proefpersonen". Farmaceutisch onderzoek. 6 (6): 481-5. doi:10.1023/A:1015916423156. PMID2762223. S2CID27507555.
  10. ^
  11. Juo PS (2001). Beknopt woordenboek van biogeneeskunde en moleculaire biologie (2e ed.). Hoboken: CRC Press. P. 570. ISBN9781420041309 . Gearchiveerd van het origineel op 10 september 2017.
  12. ^
  13. "VICE Staff" (sic), "VICE Staff" (sic) (23 juli 2007). "Colombiaanse Devil's Breath". Zonde . Ontvangen 30 maart 2021.
  14. ^ eenB
  15. Osbourn AE, Lanzotti V (2009). Plantaardige natuurlijke producten: synthese, functie en toepassing. Springer Wetenschap & Zakelijke Media. P. 5. ISBN9780387854984 . Gearchiveerd van het origineel op 10 september 2017.
  16. ^
  17. Wereldgezondheidsorganisatie (2019). Wereldgezondheidsorganisatie modellijst van essentiële geneesmiddelen: 21e lijst 2019. Genève: Wereldgezondheidsorganisatie. hdl:10665/325771. WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. Licentie: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  18. ^ eenB
  19. Briggs (1994). Geneesmiddelen tijdens zwangerschap en borstvoeding . Baltimore, Maryland: Williams en Wilkins. blz. 777-778.
  20. ^ eenB
  21. Sleutels TE (1996). De geschiedenis van chirurgische anesthesie (PDF) (Herdruk red.). Park Ridge, Illinois: Wood Library, Museum voor anesthesiologie. P. 48v. ISBN978-0-9614932-7-1 .
  22. ^
  23. Fischer J, Ganellin CR (2006). Op analoge gebaseerde drugsdetectie. John Wiley & Sons. P. 551. ISBN9783527607495 .
  24. ^
  25. Keys, Thomas E. (1996). De geschiedenis van chirurgische anesthesie (PDF) ([Herdruk]. red.). Park Ridge, Illinois: Wood Library, Museum voor anesthesiologie. P. 48v. ISBN0-9614932-7-5 .
  26. ^ eenBCNS
  27. "Twilight Sleep: de Dammerschlaf van de Duitsers". Canadian Medical Association Journal. 5 (9): 805-8. September 1915. PMC1584452 . PMID20310688.
  28. ^ eenB
  29. Het Chambers-woordenboek. Geallieerde uitgevers. 1998. blz. 788, 1480. ISBN978-81-86062-25-8 .
  30. ^
  31. Cattell HW (1910). Het nieuwe medische woordenboek van Lippincott: een vocabulaire van de termen die in de geneeskunde en de aanverwante wetenschappen worden gebruikt, met hun uitspraak, etymologie en betekenis, inclusief veel aanvullende informatie van beschrijvend en encyclopedisch karakter. Lippincott. P. 435. Gearchiveerd van het origineel op 10 september 2017. Ontvangen 25 februari 2012 .
  32. ^ eenB
  33. Paritair Formulariumcomité (2013). Brits Nationaal Formularium (BNF) (65 red.). Londen, VK: Farmaceutische pers. blz. 49, 266, 822, 823. ISBN978-0-85711-084-8 .
  34. ^ eenB
  35. Rossi, S, ed. (2013). Australisch geneesmiddelenhandboek (2013 red.). Adelaide: The Australian Medicines Handbook Unit Trust. ISBN978-0-9805790-9-3 .
  36. ^
  37. Bitterman N, Eilender E, Melamed Y (mei 1991). "Hyperbare zuurstof en scopolamine". Onderzees biomedisch onderzoek. 18 (3): 167-74. PMID1853467. Gearchiveerd van het origineel op 20 augustus 2008 . Ontvangen op 13 augustus 2008 .
  38. ^
  39. Williams TH, Wilkinson AR, Davis FM, Frampton CM (maart 1988). "Effecten van transcutane scopolamine en diepte op duikprestaties". Onderzees biomedisch onderzoek. 15 (2): 89-98. PMID3363755. Gearchiveerd van het origineel op 20 augustus 2008.
  40. ^
  41. "scopolamine-oplossing - oogheelkunde, Isopto". MedicineNet.com . Ontvangen 12 februari 2019 .
  42. ^
  43. "Studie suggereert verband tussen langdurig gebruik van anticholinergica en het risico op dementie". Alzheimer Vereniging. 26 januari 2015. Gearchiveerd van het origineel op 12 november 2015 . Ontvangen 17 februari 2015 .
  44. ^
  45. Flicker C, Ferris SH, Serby M (1992). "Overgevoeligheid voor scopolamine bij ouderen". Psychofarmacologie. 107 (2-3): 437-41. doi:10.1007/bf02245172. PMID1615141. S2CID29065240.
  46. ^
  47. "TRANSDERM SCOP (scopalamine) patch, verlengde release [Baxter Healthcare Corporation]". DailyMed. Baxter Healthcare Corporation. April 2013. Gearchiveerd van het origineel op 23 oktober 2013 . Ontvangen 22 oktober 2013 .
  48. ^
  49. "DBL™ HYOSCINE INJECTIE BP". TGA eBusiness-services. Hospira Australia Pty Ltd. 30 januari 2012. Gearchiveerd van het origineel op 30 maart 2017 . Ontvangen 22 oktober 2013 .
  50. ^ eenB
  51. "Buscopan-tabletten - Samenvatting van de productkenmerken (SPC)". elektronisch geneesmiddelencompendium. Boehringer Ingelheim Limited. 11 september 2013. Gearchiveerd van het origineel op 23 oktober 2013 . Ontvangen 22 oktober 2013 .
  52. ^ eenBC
  53. "Kwells 300 microgram tabletten - Samenvatting van de productkenmerken". elektronisch geneesmiddelencompendium. Bayer plc. 7 januari 2008. Gearchiveerd van het origineel op 23 oktober 2013. Ontvangen 22 oktober 2013 .
  54. ^
  55. Paul G. Barash et al., eds. (2009). Klinische anesthesie (6 red.). Philadelphia: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins. P. 346. ISBN978-0-7817-8763-5 .
  56. ^ eenB
  57. White PF, Tang J, Song D, Coleman JE, Wender RH, Ogunnaike B, Sloninsky A, Kapu R, Shah M, Webb T (januari 2007). "Transdermale scopolamine: een alternatief voor ondansetron en droperidol voor de preventie van postoperatieve en postdischarge emetische symptomen". Anesthesie en analgesie. 104 (1): 92-6. doi:10.1213/01.ane.0000250364.91567.72. PMID17179250. S2CID44784425.
  58. ^
  59. "Transderm Scop patch voorschrijfinformatie". Gearchiveerd van het origineel op 4 februari 2009.
  60. ^
  61. "NASA tekent overeenkomst om neusspray voor reisziekte te ontwikkelen" .
  62. ^
  63. Renner UD, Oertel R, Kirch W (oktober 2005). "Farmacokinetiek en farmacodynamiek bij klinisch gebruik van scopolamine". Therapeutische medicatiebewaking. 27 (5): 655-65. doi:10.1097/01.ftd.0000168293.48226.57. PMID16175141. S2CID32720769.
  64. ^
  65. "Google geleerde". geleerde.google.com . Ontvangen 16 december 2017 .
  66. ^
  67. "PDSP Ki-database".
  68. ^
  69. Muranaka T, Ohkawa H, Yamada Y (1993). "Continue productie van Scopolamine door een cultuur van Duboisia leichhardtii Hairy Root Clone in een Bioreactor System". Toegepaste microbiologie en biotechnologie. 40 (2-3): 219-223. doi:10.1007/BF00170370. S2CID45125074.
  70. ^ eenBC
  71. Ziegler J, Facchini PJ (2008). "Alkaloïde biosynthese: metabolisme en mensenhandel". Jaaroverzicht van plantenbiologie. 59 (1): 735-69. doi: 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092730. PMID18251710.
  72. ^
  73. Li R, Reed DW, Liu E, Nowak J, Pelcher LE, Page JE, Covello PS (mei 2006). "Functionele genomische analyse van alkaloïde biosynthese in Hyoscyamus niger onthult een cytochroom P450 die betrokken is bij littorine herschikking". Scheikunde en biologie. 13 (5): 513-20. doi: 10.1016/j.chembiol.2006.03.005 . PMID16720272.
  74. ^
  75. Ladenburg A (1881). "Die natürlich vorkommenden mydriatisch wirkenden Alkaloïde" [De natuurlijk voorkomende alkaloïden die mydriatisch werken [d.w.z. om de pupillen te verwijden]]. Annalen der Chemie (In het Duits). 206 (3): 274-307. doi:10.1002/jlac.18812060303. zie blz. 299-307.
  76. ^ eenB
  77. "TWILIGHT SLEEP is onderwerp van een nieuw onderzoek". The New York Times. 31 januari 1915.
  78. ^
  79. Finkbeiner A (31 oktober 1999). "Arbeidsgeschil. Boekbespreking: wat een zegen had ze Chloroform: de medische en sociale reactie op de pijn van de bevalling van 1800 tot heden". The New York Times.
  80. ^ eenBC
  81. Uribe M, Moreno CL, Zamora A, Acosta P (september 2005). "Perfil epidemiológico de la intoxicación con burundanga en la clinica Uribe Cualla SA de Bogotá, DC" (PDF) . Acta Neurologica Colombiana (in het Spaans). 21 (3): 197-201. Gearchiveerd (PDF) van het origineel op 7 oktober 2016.
  82. ^
  83. Bell, Vaughan (3 maart 2011). "Mind controller: Wat is de 'burundanga' drug?". Vast VK (gepubliceerd april 2011). Gearchiveerd van het origineel op 11 augustus 2017.
  84. ^
  85. "Bezoekers van de Art of Healing-tentoonstelling vertelden hoe Australische inheemse bush-medicijnen werden gegeven aan elke geallieerde soldaat die op D-Day in Normandië landde". King's College Londen. 7 juni 2019. Ontvangen 2 juni 2020.
  86. ^
  87. Freye E (2010). "Toxiciteit van Datura Stramonium". Farmacologie en misbruik van cocaïne, amfetaminen, ecstasy en verwante designerdrugs. Nederland: Springer. blz. 217-218. doi:10.1007/978-90-481-2448-0_34. ISBN978-90-481-2447-3 .
  88. ^
  89. "Bilsykemedisin i falske rohypnol-tablet". Aftenposten.no. Gearchiveerd van het origineel op 27 juni 2008.
  90. ^
  91. "Overdosis Perth backpacker gekoppeld aan veel voorkomende anti-misselijkheid drug" . ABC nieuws. 4 januari 2018. Ontvangen 4 januari 2018 .
  92. ^
  93. Fatur, Karsten Kreft, Samo (april 2020). "Gemeenschappelijke anticholinergische nachtschade planten van gematigd Europa - Een overzicht van intoxicaties uit de literatuur (1966-2018)". Toxicon. 177: 52-88. doi:10.1016/j.toxicon.2020.02.005.
  94. ^
  95. Preissel, U. Preissel, H.-G. (2002). Brugmansia en Datura: Engelentrompetten en Doornappels. Buffalo, NY: Firefly-boeken. blz. 106-129. ISBN1-55209-598-3 .
  96. ^
  97. RaetschC (2005). De encyclopedie van psychoactieve planten: etnofarmacologie en haar toepassingen. VS: Park Street Press. blz. 277-282.
  98. ^
  99. Harner M (1980). De weg van de sjamaan . New York: Harper & Row.
  100. ^
  101. Kuklin, Alexander (februari 1999). Hoe vliegen heksen?. DNA-pers. ISBN0-9664027-0-7 .
  102. ^ eenB Hansen, Harold A. The Witch's Garden pub. Unity Press 1978 978-0913300473
  103. ^
  104. Sollmann, Torald (1957). Een handleiding voor farmacologie en de toepassingen ervan voor therapieën en toxicologie (8e ed.). Philadelphia en Londen: W.B. Saunders.
  105. ^
  106. "Genesis 30:14-16 (King James Version)". Bijbel poort. Ontvangen 6 januari 2014 .
  107. ^
  108. "Song of Songs 7:12-13 (King James Version)". Bijbel Poort. Ontvangen 6 januari 2014 .
  109. ^
  110. Huis RE (september 1922). "Het gebruik van Scopolamine in de criminologie". Texas State Journal of Medicine. 18: 256–263.
    Herdrukt in:
  111. Huis RE (juli-augustus 1931). "Het gebruik van Scopolamine in de criminologie". American Journal of Police Science. 2 (4): 328-336. doi:10.2307/1147361. JSTOR1147361.
  112. ^
  113. Bimmerle G (22 september 1993). " 'Waarheid' Drugs in ondervraging". CIA.gov. Centrale inlichtingendienst. Gearchiveerd van het origineel op 27 september 2012 . Ontvangen 14 juni 2012 .
  114. ^
  115. Gazdík J, Navara L (8 augustus 2009). "Svědek: Grebeníček vězně nejen mlátil, ale dával jim i drogy" [Een getuige: Grebeníček sloeg niet alleen gevangenen, hij diende hen ook drugs toe] (in het Tsjechisch). IDnes. Gearchiveerd van het origineel op 11 augustus 2009 . Ontvangen 10 augustus 2009 .
  116. ^
  117. "Colombia 2012 Crime and Safety Report: Cartagena". Overseas Security Advisory Council, Ministerie van Buitenlandse Zaken van de Verenigde Staten. 4 maart 2012. Gearchiveerd van het origineel op 15 maart 2013 . Ontvangen 6 augustus 2015 .
  118. ^ eenBCNS
  119. Domínguez I (25 juli 2016). "Burundanga: de stealth-drug die de wilskracht van het slachtoffer annuleert". Misdrijf. El Pais, Madrid. Gearchiveerd van het origineel op 20 augustus 2016. Ontvangen 12 augustus 2016 .
  120. ^
  121. "Burundanga Visitekaartje Drugswaarschuwing". Hoax-Slayer.com. 12 oktober 2008. Gearchiveerd van het origineel op 7 maart 2009.
  122. ^
  123. "Pas op voor de Burundanga-man!". About.com-entertainment. Gearchiveerd van het origineel op 10 januari 2017. Ontvangen 19 december 2016 .
  124. ^
  125. Mikkelson D. "Burundanga/Scopolamine Waarschuwing". snopes.com . Ontvangen 19 december 2016 .
  126. ^
  127. Saner E (2 september 2015). " 'Devil's breath' aka scopolamine: kan het je echt zombify?". de bewaker . Ontvangen 4 januari 2019 .
  128. ^
  129. Anderson L. "Devil's Breath: Urban Legend of 's werelds meest enge drug?". Drugs.com . Ontvangen 9 juli 2019 .
  130. ^
  131. Drachman DA, Leavitt J (februari 1974). "Menselijk geheugen en het cholinerge systeem. Een relatie met veroudering?". Archieven van Neurologie. 30 (2): 113-21. doi:10.1001/archneur.1974.00490320001001. PMID4359364.
  132. ^ eenB
  133. Hasselmo ME, Wyble BP (december 1997). "Free recall en herkenning in een netwerkmodel van de hippocampus: het simuleren van effecten van scopolamine op de menselijke geheugenfunctie". Gedragshersenonderzoek. 89 (1–2): 1-34. doi:10.1016/s0166-4328(97)00048-x. PMID9475612. S2CID584350.
  134. ^ eenBCNSeF
  135. Meer SV, Kumar H, Cho DY, Yun YS, Choi DK (september 2016). "Toxine-geïnduceerde experimentele modellen van leren en geheugenstoornis". International Journal of Molecular Sciences. 17 (9): 1447. doi: 10.3390/ijms17091447. PMC5037726 . PMID27598124.
  136. ^
  137. Ridley RM, Bowes PM, Baker HF, Crow TJ (1984). "Een betrokkenheid van acetylcholine bij objectdiscriminatie leren en geheugen in de zijdeaap". Neuropsychologie. 22 (3): 253-63. doi:10.1016/0028-3932(84)90073-3. PMID6431311. S2CID7110504.
  138. ^
  139. Flicker C, Serby M, Ferris SH (februari 1990). "Scopolamine effecten op geheugen, taal, visueel-ruimtelijke praxis en psychomotorische snelheid". Psychofarmacologie. 100 (2): 243-50. doi:10.1007/bf02244414. PMID2305013. S2CID24645744.
  140. ^
  141. Lisboa SF, Vila-Verde C, Rosa J, Uliana DL, Stern CA, Bertoglio LJ, Resstel LB, Guimaraes FS (januari 2019). "Het temperen van aversieve / traumatische herinneringen met cannabinoïden: een overzicht van bewijs uit dier- en mensstudies". Psychofarmacologie. 236 (1): 201–226. doi:10.1007/s00213-018-5127-x. PMID30604182. S2CID58655082.
  142. ^
  143. Qin M, Zeidler Z, Moulton K, Krych L, Xia Z, Smith CB (september 2015). "Endocannabinoïde-gemedieerde verbetering op een test van aversief geheugen in een muismodel van het fragiele X-syndroom". Gedragshersenonderzoek. 291: 164–171. doi:10.1016/j.bbr.2015.05.003. PMC5003021 . PMID25979787.
  144. ^
  145. Lot IT (2012). "Neurologische fenotypes voor het syndroom van Down over de levensduur". Vooruitgang in hersenonderzoek. 197: 101–21. doi:10.1016/b978-0-444-54299-1.00006-6. ISBN9780444542991 . PMC3417824 . PMID22541290.
  146. ^
  147. Lagalwar S, Bordayo EZ, Hoffmann KL, Fawcett JR, Frey WH (1999). "Anandamiden remmen de binding aan de muscarine-acetylcholinereceptor". Journal of Molecular Neuroscience. 13 (1-2): 55-61. doi:10.1385/jmn:13:1-2:55. PMID10691292. S2CID22731716.
  148. ^
  149. Drevets WC, Zarate CA, Furey ML (juni 2013). "Antidepressieve effecten van de muscarine cholinerge receptorantagonist scopolamine: een overzicht". Biologische Psychiatrie. 73 (12): 1156-1163. doi:10.1016/j.biopsych.2012.09.031. PMC4131859 ​​. PMID23200525.
  150. ^
  151. HasselmannH (2014). "Scopolamine en depressie: een rol voor muscarine-antagonisme?". CNS en neurologische aandoeningen Doelen van geneesmiddelen. 13 (4): 673-83. doi:10.2174/1871527313666140618105710. PMID24938776.
  152. ^
  153. Jaffe RJ, Novakovic V, Peselow ED (2013). "Scopolamine als antidepressivum: een systematische review". Klinische neurofarmacologie. 36 (1): 24-6. doi:10.1097/wnf.0b013e318278b703. PMID23334071. S2CID19740245.
  154. ^
  155. Wohleb ES, Wu M, Gerhard DM, Taylor SR, Picciotto MR, Alreja M, Duman RS (juli 2016). "GABA-interneuronen bemiddelen de snelle antidepressiva-achtige effecten van scopolamine". The Journal of Clinical Investigation. 126 (7): 2482-94. doi:10.1172/JCI85033. PMC4922686 . PMID27270172.
    Media met betrekking tot Scopolamine op Wikimedia Commons
  • "Scopolamine". Drugsinformatieportaal. Amerikaanse National Library of Medicine.

40 ms 2,9% [overige] 400 ms 29,4% Aantal Wikibase-entiteiten geladen: 3/400 -->


Tetracycline

Onze redacteuren zullen beoordelen wat je hebt ingediend en bepalen of het artikel moet worden herzien.

tetracycline, elk van een groep van breedspectrum antibioticumverbindingen die een gemeenschappelijke basisstructuur hebben en ofwel rechtstreeks zijn geïsoleerd uit verschillende soorten Streptomyces bacteriën of semisynthetisch geproduceerd uit die geïsoleerde verbindingen.

Tetracyclines werken door te interfereren met het vermogen van een bacterie om bepaalde vitale eiwitten te produceren. Ze zijn dus remmers van groei (bacteriostatisch) in plaats van moordenaars van het infectieuze agens (bacteriocidaal) en zijn alleen effectief tegen zich vermenigvuldigende micro-organismen. Tetracyclines worden gebruikt tegen een verscheidenheid aan infectieziekten, waaronder cholera, rickettsia-infecties, trachoom (een chronische infectie van het oog), psittacose (een ziekte die door bepaalde vogels wordt overgedragen), brucellose en tularemie. Tetracyclines zijn ook gebruikt voor de behandeling van acne.

Hoewel alle tetracyclines een gemeenschappelijke structuur hebben, verschillen ze van elkaar door de aan- of afwezigheid van chloride-, methyl- en hydroxylgroepen. Hoewel deze modificaties hun breedspectrum antibacteriële activiteit niet veranderen, beïnvloeden ze wel de farmacologische eigenschappen zoals halfwaardetijd en binding aan eiwitten in serum. De tetracyclines hebben allemaal hetzelfde antibacteriële spectrum, hoewel er enkele verschillen zijn in de gevoeligheid van de bacteriën voor de verschillende soorten tetracyclines. Ze remmen de eiwitsynthese in zowel bacteriële als menselijke cellen. Bacteriën hebben een systeem waarmee tetracyclines de cel in kunnen worden getransporteerd, terwijl menselijke cellen geen menselijke cellen zijn en daarom worden de effecten van tetracycline op de eiwitsynthese gespaard.

Alle tetracyclines worden na orale toediening uit het maagdarmkanaal geabsorbeerd en de meeste kunnen intraveneus of intramusculair worden toegediend. Omdat calcium, magnesium, aluminium en ijzer met de meeste tetracyclines onoplosbare producten vormen, kunnen ze niet gelijktijdig worden gegeven met stoffen die deze mineralen bevatten (bijv. melk). Complexen tussen tetracyclines en calcium kunnen bij jonge kinderen of pasgeborenen verkleuring van de tanden en een vertraging van de botgroei veroorzaken als tetracyclines worden ingenomen na de vierde maand van de zwangerschap. Tetracycline kan ook lichtgevoeligheid veroorzaken bij patiënten die worden blootgesteld aan zonlicht.

Omdat niet alle oraal toegediende tetracycline uit het maagdarmkanaal wordt geabsorbeerd, kan de bacteriële populatie van de darm resistent worden tegen tetracyclines, wat resulteert in overgroei (suprainfectie) van resistente organismen. Aangenomen wordt dat het wijdverbreide gebruik van tetracyclines heeft bijgedragen tot een toename van het aantal tetracyclineresistente organismen, waardoor bepaalde infecties beter bestand zijn tegen behandeling. Het gebruik van tetracyclines in veevoer om de groei te bevorderen is ook in twijfel getrokken.

Dit artikel is voor het laatst herzien en bijgewerkt door Kara Rogers, Senior Editor.


Als onderdeel van het Antibiotics-AI Project maken we gebruik van de kracht van kunstmatige intelligentie (AI) om nieuwe klassen antibiotica te ontdekken en snel te begrijpen hoe ze werken. We gebruiken ook deep learning-benaderingen voor het de novo-ontwerp van nieuwe antibiotica en de ontwikkeling van combinatiebehandelingen.

Draagbare materialen met ingebouwde sensoren van synthetische biologie voor detectie van biomoleculen

Peter Q. Nguyen, Luis R. Soenksen, Nina M. Donghia, Nicolaas M. Angenent-Mari, Helena de Puig, Ally Huang, Rose Lee, Shimyn Slomovic, Tommaso Galbersanini, Geoffrey Lansberry, Hani M. Sallum, Evan M. Zhao , James B. Niemi en James J. Collins
Natuur Biotechnologie (2021)

Het integreren van synthetische biologie in wearables zou de mogelijkheden voor niet-invasieve monitoring van fysiologische status, ziektetoestanden en blootstelling aan pathogenen of toxines kunnen vergroten. De werking van synthetische circuits vereist echter over het algemeen de aanwezigheid van levende, gemanipuleerde bacteriën, waardoor hun toepassing in wearables beperkt is. Hier rapporteren we lichtgewicht, flexibele substraten en textiel gefunctionaliseerd met gevriesdroogde, celvrije synthetische circuits, inclusief op CRISPR gebaseerde tools, die metabolieten, chemicaliën en pathogene nucleïnezuursignaturen detecteren. De draagbare apparaten worden geactiveerd na rehydratatie door blootstelling aan water en rapporteren de aanwezigheid van specifieke moleculaire doelen door colorimetrische veranderingen of via een glasvezelnetwerk dat fluorescerende en lichtgevende outputs detecteert. De detectielimieten voor nucleïnezuren wedijveren met de huidige laboratoriummethoden zoals kwantitatieve PCR. We demonstreren de ontwikkeling van een gezichtsmasker met een gelyofiliseerde CRISPR-sensor voor draagbare, niet-invasieve detectie van SARS-CoV-2 bij kamertemperatuur binnen 90 minuten, waarbij geen tussenkomst van de gebruiker nodig is, behalve een druk op de knop.

Biologische circuits ontwerpen: synthetische biologie binnen het operon-model en daarbuiten

Max A. Engels, Raphaël V. Gayet en James J. Collins
Jaaroverzicht van de biochemie (2021)

In 1961 stelden Jacob en Monod het operonmodel van genregulatie voor. De kern van het model was de modulaire assemblage van regulatoren, operators en structurele genen. Om de combineerbaarheid van deze elementen te illustreren, koppelden Jacob en Monod fenotypische diversiteit aan de architecturen van regulerende circuits. In deze review onderzoeken we hoe de door Jacob en Monod bedachte circuitblauwdrukken de basis legden voor de eerste synthetische gennetwerken die in 2000 het veld van synthetische biologie lanceerden. We bespreken de invloeden van het operonmodel en zijn bredere theoretische kader op de eerste generatie van synthetische biologische circuits, die voornamelijk transcriptionele en posttranscriptionele circuits waren. We beschrijven ook hoe recente ontwikkelingen in de moleculaire biologie voorbij het operonmodel - namelijk programmeerbare DNA- en RNA-bindende moleculen en modellen van epigenetische en posttranslationele regulatie - de toolkit voor synthetische biologie uitbreiden en het ontwerp van complexere biologische circuits mogelijk maken.

Cytoplasmatische condensatie veroorzaakt door membraanbeschadiging wordt geassocieerd met letaliteit door antibiotica

Felix Wong, Jonathan M. Stokes, Bernardo Cervantes, Sider Penkov, Jens Friedrichs, Lars D. Renner en James J. Collins
Natuurcommunicatie (2021)

Bacteriedodende antibiotica doden bacteriën door verschillende cellulaire doelen en processen te verstoren. Verstoring van de primaire antibioticumbindende partner induceert een cascade van moleculaire gebeurtenissen, wat leidt tot overproductie van reactieve metabole bijproducten. Het blijft echter onduidelijk hoe deze moleculaire gebeurtenissen bijdragen aan bacteriële celdood. Hier nemen we een eencellige fysische biologiebenadering om de antibiotische functie te onderzoeken. We laten zien dat aminoglycosiden en fluoroquinolonen cytoplasmatische condensatie induceren door membraanbeschadiging en daaropvolgende uitstroom van cytoplasmatische inhoud als onderdeel van hun letaliteit. Een kwantitatief model van membraanbeschadiging en cytoplasmatische lekkage geeft aan dat een klein aantal membraandefecten op nanometerschaal in een enkele bacterie aanleiding kan geven tot het cellulaire fenotype van cytoplasmatische condensatie. Bovendien wordt cytoplasmatische condensatie geassocieerd met de accumulatie van reactieve metabolische bijproducten en lipideperoxidatie, en voorbehandeling van cellen met het antioxidant glutathion verzwakt cytoplasmatische condensatie en celdood. Ons werk vergroot ons begrip van de stroomafwaartse moleculaire gebeurtenissen die verband houden met de letaliteit van antibiotica, en onthult cytoplasmatische condensatie als een fenotypisch kenmerk van door antibiotica geïnduceerde bacteriële celdood.

Synthetische biologie in de kliniek: technische vaccins, diagnostiek en therapieën

Xiao Tan, Justin H. Letendre, James J. Collins en Wilson W. Wongo
cel (2021)

Synthetische biologie is een ontwerpgestuurde discipline die is gericht op het ontwikkelen van nieuwe biologische functies door middel van de ontdekking, karakterisering en herbestemming van moleculaire onderdelen. Verschillende synthetische biologische oplossingen voor kritieke biomedische problemen staan ​​op het punt om wijdverbreid te worden toegepast en tonen de ontluikende rijping van het veld aan. Hier belichten we toepassingen van synthetische biologie in vaccinontwikkeling, moleculaire diagnostiek en celgebaseerde therapieën, met de nadruk op technologieën die zijn goedgekeurd voor klinisch gebruik of in actieve klinische onderzoeken. We besluiten door de aandacht te vestigen op recente innovaties in de synthetische biologie die waarschijnlijk een significante impact zullen hebben op toekomstige toepassingen in de biogeneeskunde.

Klinisch relevante mutaties in metabole kerngenen zorgen voor antibioticaresistentie

Allison J. Lopatkin, Sarah C. Bening, Abigail L. Manson, Jonathan M. Stokes, Michael A. Kohanski, Ahmed H. Badran, Ashlee M. Earl, Nicole J. Cheney, Jason H. Yang en James J. Collins
Wetenschap (2021)

Hoewel metabolisme een actieve rol speelt bij de letaliteit van antibiotica, wordt antibioticaresistentie in het algemeen geassocieerd met modificatie van het doelwit van geneesmiddelen, enzymatische inactivatie en/of transport in plaats van metabolische processen. Evolutie-experimenten van Escherichia coli zijn afhankelijk van groeiafhankelijke selectie, wat een beperkt beeld kan geven van het antibioticaresistentielandschap. We hebben de sequentie bepaald en geanalyseerd van E. coli aangepast aan representatieve antibiotica bij steeds verhoogde metabolische toestanden. Dit bracht verschillende ondergewaardeerde niet-canonieke genen aan het licht, zoals die gerelateerd aan het centrale koolstof- en energiemetabolisme, die betrokken zijn bij antibioticaresistentie. Deze metabole veranderingen leiden tot een lagere basale ademhaling, wat door antibiotica gemedieerde inductie van tricarbonzuurcyclusactiviteit voorkomt, waardoor metabole toxiciteit wordt vermeden en de dodelijkheid van het geneesmiddel wordt geminimaliseerd. Verschillende van de geïdentificeerde metabolismespecifieke mutaties zijn oververtegenwoordigd in de genomen van >3500 klinische E. coli-pathogenen, wat wijst op klinische relevantie.


Bekijk de video: OSBC - Lysogenic Cycle (Januari- 2022).