QUINOLONES: MÉCANISME D'ACTION ET CLASSIFICATION - MÉDICAMENT - 2025

Les quinolones sont un groupe d'agents pharmaceutiques synthétiques à base bactériostatique et bactéricide largement utilisés dans le traitement des infections en médecine humaine et vétérinaire. C'est un médicament entièrement synthétisé en laboratoire.

Cela le différencie des antibiotiques classiques comme la pénicilline, où la molécule entière (pénicilline) ou une bonne partie de celle-ci (pénicillines semi-synthétiques) est produite par un être vivant (dans le cas de la pénicilline, un champignon). Les quinolones sont utilisées depuis les années 1960 et ont évolué au fil des décennies.

Dans le cadre de cette évolution, des changements ont été introduits dans sa structure moléculaire, augmentant son efficacité, augmentant sa puissance et élargissant son spectre d'action.

Les quinolones ont été divisées en plusieurs «générations», chacune différenciée de la précédente par des changements subtils dans sa structure, mais avec un grand impact sur ses applications cliniques.

Mécanisme d'action

Les quinolones exercent leur action bactéricide en interférant avec la duplication de l'ADN dans les cellules bactériennes.

Pour que les bactéries soient viables, une duplication constante de l'ADN est nécessaire pour permettre la réplication bactérienne. De même, il est essentiel que les brins d'ADN se séparent presque constamment pour permettre la transcription de l'ARN et, par conséquent, la synthèse de différents composés essentiels à la vie de la bactérie.

Contrairement aux cellules eucaryotes des organismes supérieurs, où l'ADN se développe moins fréquemment, dans les cellules bactériennes, c'est un processus qui se produit constamment; par conséquent, en interférant dans les mécanismes qui régulent le processus, il est possible de mettre fin à la viabilité cellulaire.

Pour y parvenir, les quinolones interagissent avec deux enzymes fondamentales dans la réplication de l'ADN: la topoisomérase II et la topoisomérase IV.

Inhibition de la topoisomérase II

Pendant le processus de réplication de l'ADN, sa structure à double hélice se déroule en segments. Cela provoque la formation de "supercoils" au-delà de la zone où la molécule est séparée.

L'action normale de la topoisomérase II est de "couper" les deux brins d'ADN au point où le super-enroulement positif est formé, introduisant à son tour des segments d'ADN avec un super-enroulement négatif pour soulager la tension sur la chaîne moléculaire et l'aider à maintenir sa topologie. Ordinaire.

Au point où les brins à spires négatifs sont introduits, la ligase agit, qui est capable de joindre les deux extrémités de la chaîne coupée par un mécanisme dépendant de l'ATP.

C'est précisément dans cette partie du processus que les quinolones exercent leur mécanisme d'action. La quinolone s'interpose entre l'ADN et le domaine de la topoisomérase II ligase, établissant des liaisons moléculaires avec les deux structures qui «verrouillent» littéralement l'enzyme, empêchant l'ADN de se rejoindre.

Fragmentation des brins d'ADN

En faisant cela, le brin d'ADN - qui doit être continu pour que la cellule soit viable - commence à se fragmenter, rendant la réplication cellulaire, la transcription de l'ADN et la synthèse de composés par la cellule impossibles, ce qui finalement conduit à leur lyse (destruction).

La liaison à la topoisomérase II est le principal mécanisme d'action des quinolones contre les bactéries à Gram négatif.

Cependant, l'introduction de modifications chimiques dans les générations les plus récentes de ce médicament a permis le développement de molécules ayant une activité contre les bactéries à Gram positif, bien que dans ces cas le mécanisme d'action soit basé sur l'inhibition de la topoisomérase IV.

Inhibition de la topoisomérase IV

Comme la topoisomérase II, la topoisomérase IV est capable de séparer et de couper la double hélice d'ADN, mais dans ce cas aucun segment enroulé négativement n'est introduit.

La topoisomérase IV est vitale chez les bactéries négatives pour la duplication cellulaire, puisque l'ADN de la «bactérie fille» reste attaché à celui de la «bactérie mère», étant la fonction de la topoisomérase IV de séparer les deux brins au point exact pour permettre que les deux cellules (mère et fille) ont exactement les mêmes copies d'ADN.

D'autre part, la topoisomérase IV aide également à éliminer les super-enroulements causés par la séparation des brins d'ADN, mais sans introduire de brins avec des spires négatives.

En interférant avec l'action de cette enzyme, les quinolones non seulement inhibent la duplication bactérienne mais conduisent également à la mort de la bactérie dans laquelle s'accumule un long brin d'ADN non fonctionnel, ce qui l'empêche de remplir ses processus vitaux.

Ceci est particulièrement utile contre les bactéries Gram positives; Par conséquent, un travail intensif a été fait pour développer une molécule capable d'interférer avec l'action de cette enzyme, ce qui a été réalisé dans les quinolones de troisième et quatrième génération.

Classification des quinolones

Les quinolones sont divisées en deux grands groupes: les quinolones non fluorées et les fluroquinolones.

Le premier groupe est également connu sous le nom de quinolones de première génération et a une structure chimique liée à l'acide nalidixique, c'est la molécule type de la classe. De toutes les quinolones, ce sont celles qui ont le spectre d'action le plus restreint. De nos jours, ils sont rarement prescrits.

Dans le deuxième groupe se trouvent toutes les quinolones qui ont un atome de fluor en position 6 ou 7 du cycle quinoléine. Selon leur développement, ils sont classés en quinolones de deuxième, troisième et quatrième génération.

Les quinolones de deuxième génération ont un spectre plus large que les quinolones de première génération, mais sont toujours restreintes aux bactéries gram-négatives.

De leur côté, les quinolones de troisième et quatrième générations ont été conçues pour avoir également un effet sur les germes Gram positifs, c'est pourquoi elles ont un spectre plus large que leurs prédécesseurs.

Voici une liste des quinolones appartenant à chacun des groupes. En haut de la liste se trouve l'antibiotique typique de chaque classe, c'est-à-dire le plus connu, utilisé et prescrit. Dans le reste des positions, les molécules moins connues du groupe sont nommées.

Quinolones de première génération

- Acide nalidixique.

- Acide oxolinique.

- Acide pipémidique.

- Cinoxacine.

Les quinolones de première génération ne sont actuellement utilisées que comme antiseptiques urinaires, car leurs concentrations sériques n'atteignent pas les niveaux bactéricides; par conséquent, ils jouent un rôle important dans la prévention des infections urinaires, en particulier lorsque des procédures d'instrumentation doivent y être effectuées.

Quinolones de deuxième génération

- Ciprofloxacine (peut-être la quinolone la plus utilisée, en particulier dans le traitement des infections urinaires).

- Ofloxacine.

La ciprofloxacine et l'oflaxine sont les deux principaux représentants des quinolones de deuxième génération à effet bactéricide, à la fois dans les voies urinaires et dans le domaine systémique.

La loméfloxacine, la norfloxacine, la pefloxacine et la rufloxacine font également partie de ce groupe, bien qu'elles soient moins utilisées car leur action est principalement limitée aux voies urinaires.

En plus de leur activité contre les bactéries gram-négatives, les quinolones de deuxième génération ont également un effet contre certaines entérobactéries, staphylocoques et, dans une certaine mesure, Pseudomonas aeruginosa.

Quinolones de troisième génération

- Lévofloxacine (connue pour être parmi les premières quinolones ayant un effet contre les streptocoques et formellement indiquée dans les infections respiratoires).

- Balofloxacine.

- Témafloxacine.

- Paxufloxacine.

Dans ce groupe d'antibiotiques, la préférence a été donnée à l'activité contre les Gram positifs, sacrifiant quelque peu l'activité contre les Gram négatifs.

Quinolones de quatrième génération

L'antibiotique typique de ce groupe est la moxifloxacine, qui a été conçue dans le but de combiner en un seul médicament l'activité anti-gram négative classique des fluoroquinolones de première et deuxième génération avec l'activité anti-gram positive de la troisième génération.

Avec la moxifloxacine, la gatifloxacine, la clinafloxacine et la prulifloxacine ont été développées dans le cadre de ce groupe; Ce sont tous des antibiotiques à large spectre avec une activité systémique contre les Gram négatifs, les Gram positifs (streptocoques, staphylocoques), les bactéries atypiques (chlamydia, mycoplasmes) et même P. aeruginosa.

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