Farmaci antimicrobici naturali: gli antibiotici

Come abbiamo detto, gli antibiotici sono sostanze antimicrobiche naturali, prodotte da molti funghi e batteri, attive contro altri microrganismi, inibendo la crescita o uccidendoli. La sensibilità dei microrganismi ai singoli antibiotici e ad altri agenti chemioterapici è molto variabile. Per esempio, i batteri Gram-positivi e i batteri Gram-negativi possono essere molto diversi riguardo la suscettibilità a un dato antibiotico, sebbene alcuni antibiotici ad ampio spettro agiscano su entrambi con un'efficacia paragonabile. In linea generale, un antibiotico ad ampio spettro troverà maggiori applicazioni in medicina rispetto ad un antibiotico a spettro ristretto, anche se quest'ultimo può dimostrarsi molto utile nel debellare microrganismi sui quali altri antibiotici non sono attivi. Nei batteri, bersagli importanti dell'azione degli antibiotici sono i ribosomi (traduzione), la parete cellulare, la membrana citoplasmatica, i processi reputati alla replicazione del DNA e alla trascrizione. Molti antibiotici, infatti, inibiscono la sintesi proteica interagendo con i ribosomi; queste interazioni sono piuttosto specifiche e molte coinvolgono l'rRNA. Per esempio la streptomicina inibisce la sintesi dell'inizio della sintesi della catena polipeptidica, mentre la puromicina, il cloramfenicolo, la cicloesimide e la tetraciclina inibiscono l'allungamento della catena polipeptidica. Perfino quando due antibiotici inibiscono la stessa tappa della sintesi proteica, il loro meccanismo può essere piuttosto diverso. Per esempio, la puromicina si lega al sito A del ribosoma e in questo modo la catena polipeptidica viene trasferita sulla puromicina piuttosto che sul complesso amminoacido-RNA transfer. Al contrario, il cloramfenicolo inibisce l'allungamento bloccando la formazione del legame peptidico. Molti antibiotici, inoltre, inibiscono specificatamente i ribosomi di organismi appartenenti soltanto a uno o a due domini filogenetici; per esempio, il cloramfenicolo e la streptomicina sono specifici per i ribosomi dei Batteri, mentre la cicloesimide colpisce soltanto i ribosomi degli Eucarioti. Un alto numero di antibiotici, invece, interferisce con la trascrizione inibendo la sintesi dell'RNA. Per esempio, la rifampina e la streptovaricina inibiscono la sintesi dell'RNA legando la subunità beta della RNA polimerasi. L'actinomicina, invece, inibisce la sintesi dell'RNA combinandosi con il DNA e bloccando l'allungamento dell'RNA nascente.