Antimikrobielle lægemidler er enden baktericidt (de dræber mikroorganismer direkte) eller bakteriostatiske (de forhindrer mikroorganismer i at vokse). I bakteriostase, ødelægger værtens eget forsvar, som for eksempel fagocytose og antistofproduktion, som regel mikroorganismerne. De vigtigste virkemåder for er opsummeret i figur 16.3.1.
16.3.1 Hæmning af cellevægssyntese
Penicillin, det første sande antibiotika der blev opdaget and anvendt, hvis man ikke også tager sulfopræparater i betragtning, er et eksempel på en hæmmer af cellevægssyntese.
Cellevæggen i en bakterie, består af et makromolekylært netværk, kaldet peptidoglycan. Hvis du husker fra del 3, findes peptidoglycan kun u bakterielle cellevægge. Penicillin og visse andre antibiotika, forhindrer syntesen af intakt peptidoglycan og som resultat, er cellevæggen stærkt svækket og cellen undergår cellelyse (se figur 16.3.1.1), Fordi penicillin er målrettet synteseprocessen, er det kun aktivt voksende celler der bliver påvirket af disse antibiotika. Eftersom humane celler ikke har peptidoglycancellevægge, har penicillin en meget lille toksicitet for værtscellerne.
16.3.2 Hæmning af proteinsyntese
Fordi proteinsyntese er et fælles træk i alle celler, uanset om de er prokaryote eller eukaryote, synes det som et usandsynligt mål for selektiv toksicitet. En bemærkelsesværdig forskel mellem prokaryoter og eukaryoter, er imidlertid strukturen af deres ribosomer. Eukaryote celler har 80S ribosomer, hvor prokaryote celler har 70S ribosomer. Forskellen i den ribosomale struktur udgør den selektive toksicitet for antibiotika der påvirker proteinsyntesen. Mitokondrier (et vigtigt eukaryotisk organel) indeholder dog også 70S ribosomer i lighed med dem i bakterier. Antibiotika rettet mod 70S ribosomer, kan derfor have negative virkninger på cellerne i værten. Blandt de antibiotika, der interfererer med proteinsyntesen, er chloramphenicol, erythromycin, streptomycin og tetracycliner (se figur 16.3.2.1).
16.3.3 Skade på plasmamembranen
Visse antibiotika, især polypeptidantibiotika, medfører ændringer i gennemtrængeligheden af plasmamembranen, der resulterer i tab af vigtige metabolitter fra den mikrobielle celle.
Nogle svampemidler, som for eksempel amphotericin B, miconazol og ketoconazol, er effektive mod en lang række svampesygdomme. Sådanne lægemidler går sammen med steroler i svampenes plasmamembran og forstyrrer membranen (se figur 16.3.3.1). Fordi de bakterielle plasmamembraner generelt mangler steroler, har disse midler ikke nogen effekt på bakterier.
16.3.4 Hæmning af nukleinsyresyntese
En række antibiotika, forstyrrer processerne for DNA replikering og transskribering i mikroorganismer. Nogle lægemidler med denne mekanisme, har en yderst begrænset nytteeffekt, fordi de også forstyrrer pattedyrs DNA og RNA.
16.3.5 Hæmning af essentielle metabolitter
En særlig enzymatisk aktivitet i en mikroorganisme, kan kompetitivt hæmmes af et stof (antimetabolit), der nøje ligner det normal substrat for enzymet (se figur 4.2.6.3). Et eksempel på kompetitiv inhibering, er forholdet mellem antimetanolitten sulfanilamid (et sulfalægemiddel) og para-aminobenzoesyre (PABS). I mange mikroorganismer, er PABS substratet for en enzymatisk reaktion, der fører til syntesen af folinsyre, et vitamin der fungerer som coenzym for syntesen af purin- og pyrimidinbaser af nukleinsyrer og mange aminosyrer.