Farmaci antimicrobici sintetici

Per il controllo delle malattie infettive sono essenziali composti che possono essere somministrati per via sistematica. Questi composti sono gli agenti chemioterapici antimicrobici. Lo studio di questi agenti iniziò con lo scienziato Paul Ehrlich, che all'iniziò del Novecento sviluppò il concetto di tossicità selettiva, cioè la capacità di inibire i batteri o altri patogeni senza produrre danni collaterali nell'ospite. Gli agenti chemioterapici sono classificati sulla base della loro struttura, del loro meccanismo d'azione e dello spettro di attività microbica. Gli agenti antimicrobici ricadono in due grandi categorie: i composti sintetici e gli antibiotici. Nei composti sintetici fanno parte:
(1) Gli analoghi dei fattori di crescita che sono sostanze correlate ai fattori di crescita ma che agiscono bloccandone l'utilizzazione. Essi sono composti sintetici strutturalmente simili ai fattori in questione, ma sufficientemente diversi da non poter essere utilizzati dalla cellula.
(2) I sulfamidici, sono stati i primi analoghi di fattori di crescita largamente usati per inibire specificatamente la crescita dei batteri. Il sulfamidico più semplice è la sulfanilamide, che agisce come analogo dell'acido p-aminobenzoico, che, a sua volta, è parte della vitamina acido folico, inibendo quindi la sintesi degli acidi nucleici, ed è attiva soltanto contro i batteri, poiché essi utilizzano acido folico di propria sintesi, mentre la maggior parte degli animali superiori devono procurarselo attraverso la dieta. Alcuni batteri hanno però sviluppato una sorta di resistenza avendo la capacità di utilizzare fonti esogene di acido folico.
(3) L'isionazide è un importante analogo di fattore di crescita con uno spettro d'azione molto limitato ed è efficace soltanto contro Mycobacterium tuberculosis: di fatto interferisce con la sintesi di acido micolico, un componente della parete cellulare del micobatterio. Questo composto di sintesi, analogo della nicotinamide (una vitamina), è risultato il più efficace, usato come singolo farmaco, nel controllo e nel trattamento della tubercolosi.
(4) Gli analoghi di base che sono ottenuti per l'addizione di un atomo di bromo o di fluoro. Il fluoro è un atomo relativamente piccolo che non altera la forma globale della base, ma ne altera le proprietà chimiche in modo tale da non permetterle di agire normalmente nel metabolismo cellulare. Il fluorouracile ha una struttura simile all'uracile, mentre la struttura del bromouracile richiama quella di un'altra base, la timina. Gli analoghi delle basi sono utilizzati nel trattamento delle infezioni virali e delle micosi.
(5) I chinoloni che costituiscono una classe separata di composti antibatterici che interagiscono con la DNA girasi batterica inibendone la sua attività, cioè quella di superavvolgere il DNA, necessaria per l'impacchettamento del DNA nella cellula batterica.