background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

PROTEIN SYNTHESIS INHIBITORS 

A  number  of  antibiotics  exert  their  antimicrobial  effects  by  targeting  the  bacterial 
ribosome  (30s  and  50s  subunits),  which  differs  structurally  from  those  of  the 
mammalian cytoplasmic ribosome therefore it will not affect the human cells except at 
high  levels  of  drugs  which  may  cause  toxic  effects  as  a  result  of  interaction  with 
mitochondrial ribosomes. 
Protein synthesis inhibitors include: 
1. Tetracyclines 
2. Aminoglycosides 
3. Macrolides 
4. Chloramphenicol 
5. Clindamycin 
6. Quinupristin / dalfopristin 
7. Linezolid 

Tetracyclines 

Tetracyclines are broad -spectrum antibiotics that consist of four fused rings. 
Members:  
Tetracycline, Doxycycline, Minocycline, Demeclocycline, Methacycline.  
Mechanism of action:  
Tetracyclines  concentrate  intracellularly  in  susceptible  organisms.  The  drugs  bind 
reversibly to the 30S subunit of the bacterial ribosome. This action prevents binding of 
tRNA to the mRNA–ribosome complex, thereby inhibiting bacterial protein synthesis  
Antibacterial spectrum 
The  tetracyclines  are  bacteriostatic  antibiotics  effective  against  a  wide  variety  of 
organisms,  including  gram-positive  and  gram-negative  bacteria,  protozoa,  spirochetes, 
mycobacteria,  and  atypical  species  (see  figure  39.3  in  your  book).  They  are  commonly 
used in the treatment of acne and Chlamydia infections (doxycycline). 
Mechanism of resistance
There are three types of tetracycline resistance:  
1) Tetracycline efflux.  
2) Ribosomal protection. 
3) Tetracycline modification. 
Pharmacokinetics 
Administration:  all  are  given  orally;  doxycycline  and  minocycline  are  available  as  oral 
and intravenous (IV) preparations. 
Absorption: 

 

Well absorbed from the stomach and small intestine when taken orally. 

 

Should  not  be  taken  with  milk  and  milk  products,  which  can  bind  with  these 
drugs  and  prevent  their  absorption.  To  prevent  decreased  absorption, 
administer the tetracycline 1 hour before or 2 hours after meals. 

 
 


background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

Distribution: 

 

Tetracyclines are distributed widely to tissues and body fluids.  

 

They bind to tissues undergoing calcification e.g. teeth and bones. 

 

Although  all  tetracyclines  enter  the  CSF,  levels  are  insufficient  for  therapeutic 
efficacy,  except  for  minocycline  and  doxycycline  which  is  useful  in  eradicating 
the meningococcal carrier state. 

 

All tetracyclines cross the placental barrier, and  concentrate in fetal  bones and 
dentition. 

Fate: 

 

Tetracycline is primarily excreted unchanged through the kidney  

 

Doxycycline  is  primarily  excreted  unchanged  through  the  bile  and  feces 
(preferred in renally compromised patients). 

 

Minocycline  undergoes  hepatic  metabolism  and  excreted  to  a  lesser  extent 
through the urine.   

Adverse effects
1. Gastric discomfort. 
2. Effects on calcified tissue: Deposition in the bone and primary dentition occurs during 
calcification  in  growing  children.  This  causes  discoloration  and  hypoplasia  of  the  teeth 
and a temporarily stunting of growth. 
3.  Fatal  hepatotoxicity:  in  pregnant  women  who  received  high  doses  of  tetracyclines, 
especially if they were experiencing pyelonephritis. 
4. Phototoxicity: Phototoxicity such as severe sunburn, occurs when a patient receiving 
a  tetracycline  is  exposed  to  sun  or  ultraviolet  rays.  This  toxicity  is  encountered  most 
frequently with tetracycline, doxycycline, and demeclocycline. 
5. Vestibular problems: Dizziness, nausea and vomiting . 
6. Pseudotumor cerebri: Intracranial hypertension. 
7. Superinfections. 
8. Contraindications:  

 

Renally  impaired  patients  should  not  be  treated  with  any  of  the  tetracyclines 
except  doxycycline.  Accumulation  of  tetracycline  may  aggravate  preexisting 
azotemia  by  interfering  with  protein  synthesis,  thus  promoting  amino  acid 
degredation.  

 

The tetracyclines should not be employed in pregnant or breast feeding woman 
or in children under 8 years of age. 

 

GLYCYLCYCLINES 

Tigecycline,  a  derivative  of  minocycline,  is  a  broad-spectrum  antimicrobial  drug  &  is 
indicated  for  the  treatment  of  complicated  skin  and  soft  tissue  infections,  as  well  as 
complicated intra-abdominal infections. 
Mechanism of action 
Tigecycline  exhibits  bacteriostatic  action  by  reversibly  binding  to  the  30S  ribosomal 
subunit and inhibiting protein synthesis. 
 


background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

Resistance 
Resistance is primarily attributed to efflux pumps. 
Pharmacokinetics 
The primary route of elimination is hepatic.  
Adverse effects 

 

Nausea and vomiting. 

 

Acute pancreatitis. 

 

Elevations in liver enzymes and serum creatinine may also occur. 

 

photosensitivity,  

 

pseudotumor cerebri,  

 

Discoloration of permanent teeth when used during tooth development.  

 

Fetal harm when administered in pregnancy.  

 

Tigecycline  may  decrease  the  clearance  of  warfarin  and  increase  prothrombin 
time. Therefore, the international normalized ratio should be monitored closely 
when Tigecycline is coadministered with warfarin. 

 

Aminoglycosides 

Aminoglycosides  provide  effective  bactericidal  activity  against:  gram  -negative  bacilli
some aerobic gram -positive bacteria mycobacteria & some protozoa. 
Members of the group: 

 

Amikacin  

 

Gentamicin  

 

Neomycin 

 

Streptomycin 

 

Tobramycin 

Pharmacokinetics 
Because  aminoglycosides  are  absorbed  poorly  from  the  GI  tract,  they’re  usually  given 
parenterally.  After  I.V.  or  I.M.  administration,  aminoglycoside  absorption  is  rapid  and 
complete. 
Distribution 
Aminoglycosides  are  distributed  widely  in  extracellular  fluid.  They  readily  cross  the 
placental barrier, but don’t cross the blood -brain barrier 
Metabolism and excretion 
Aminoglycosides  aren’t  metabolized.  They’re  excreted  primarily  unchanged  by  the 
kidneys. 
Pharmacodynamics 
Aminoglycosides act as bactericidal drugs thereby interrupting protein synthesis. 
Resistance 
Resistance to aminoglycosides occurs via:  
1) Efflux pumps, 
2) Decreased uptake, and/or  
3) Modification and inactivation by plasmid-associated synthesis of enzymes. 
 


background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

Uses  
Aminoglycosides are most useful in treating: 

-  Infections caused by gram -negative bacilli  
-  Serious  nosocomial  (hospital-acquired)  infections,  such  as  gram  -negative 

bacteremia  (abnormal  presence  of  microorganisms  in  the  bloodstream), 
peritonitis  (inflammation  of  the  peritoneum,  the  membrane  that  lines  the 
abdominal cavity), and pneumonia

-  In critically ill patients urinary tract infections (UTIs) caused by enteric bacilli that 

are  resistant  to  less  toxic  antibiotics,  such  as  penicillins  and  cephalosporins 
infections  of  the  central  nervous  system  and  the  eye  (treated  with  local 
instillation). 

-  Streptomycin  is  active  against  many  strains  of  mycobacteria,  including 

Mycobacterium tuberculosis. 

Adverse effects 
1.  Ototoxicity:  
Ototoxicity  (vestibular  and  auditory)  is  directly  related  to  high  peak 
plasma  levels  and  the  duration  of  treatment.  The  antibiotic  accumulates  in  the 
endolymph and perilymph of the inner ear. Deafness may be irreversible and has been 
known  to  affect  developing  fetuses.  Patients  simultaneously  receiving  concomitant 
ototoxic drugs, such as cisplatin or loop diuretics, are particularly at risk.  
2. Nephrotoxicity: Ranging from mild, reversible renal impairment to severe, potentially 
irreversible, acute tubular necrosis. 
3.  Neuromuscular  paralysis:  This  adverse  effect  is  associated  with  a  rapid  increase  in 
concentrations  (for  example,  high  doses  infused  over  a  short  period.)  or  concurrent 
administration  with  neuromuscular  blockers.  Patients  with  myasthenia  gravis  are 
particularly  at  risk.  Prompt  administration  of  calcium  gluconate  or  neostigmine  can 
reverse the block that causes neuromuscular paralysis. 
4.  Allergic  reactions:  Contact  dermatitis  is  a  common  reaction  to  topically  applied 
neomycin. 
 

Macrolides 

Erythromycin  was  the  1st  of  macrolides  to  find  clinical  application,  both  as  a  drug  of 
choice  and  as  an  alternative  to  penicillin  in  individuals  who  are  allergic  to  B-lactam 
antibiotics. The newer members of this family are clarithromycin and azithromycin. 
Pharmacokinetics 
Because erythromycin is acid -sensitive, it must be buffered or have an enteric coating 
to prevent destruction by gastric acid. Erythromycin is absorbed  in the duodenum. It’s 
distributed to most tissues and body fluids except, in most cases, for cerebrospinal fluid 
(CSF). However, as a class, macrolides can enter the CSF when meninges are inflamed. 
Metabolism and excretion 
Erythromycin  is  metabolized  by  the  liver  and  excreted  in  bile  in  high  concentrations; 
small amounts are excreted in urine. It also crosses the placental barrier and is secreted 
in breast milk. 
 


background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

Pharmacodynamics:  

 

Generally  considered  to  be  bacteriostatic,  they  may  be  bactericidal  at  higher 
doses. 

 

The  macrolides  bind  irreversibly  to  a  site  on  the  50S  subunit  of  the  bacterial 
ribosome, thus inhibiting translocation steps of protein synthesis. 

Adverse effects 
1.  Gastric  distress  and  motility:  
especially  with  erythromycin,  the  others  are  better 
tolerated 
2. Cholestatic jaundice 
3. Ototoxicity: Transient deafness has been associated with erythromycin, especially at 
high  dosages.  Azithromycin  has  also  been  associated  with  irreversible  sensorineural 
hearing loss. 
4. Contraindications:  

 

Patients 

with 

hepatic 

dysfunction  

 

Patients  with  proarrhythmic 
conditions  or  concomitant  use 
of proarrhythmic agents. 

5.  Drug  interactions:  Erythromycin, 
telithromycin, 

and 

clarithromycin 

inhibit  the  hepatic  metabolism  of  a 
number  of  drugs,  which  can  lead  to 
toxic 

accumulation 

of 

these 

compounds  (Figure).  An  interaction 
with  digoxin  may  occur.  In  this  case, 
the  antibiotic  eliminates  a  species  of 
intestinal 

flora 

that 

ordinarily 

inactivates  digoxin,  thus  leading  to 
greater reabsorption of the drug from 
the enterohepatic circulation. 
 
 

Chloramphenicol: 

The use of chloramphenicol, a broad-spectrum antibiotic, is restricted to life-threatening 
infections for which no alternatives exist. 
Mechanism of Action: 
The drug binds to the bacterial 50s ribosomal subunit and inhibits protein synthesis.  
At high levels; protein synthesis in mammalian mitochondrial ribosome may be inhibited 
producing bone marrow toxicity. 
Antibacterial Spectrum: 
Chloramphenicol  is active against many types of microorganisms including chlamydiae, 
rickettsiae,  spirochetes,  and  anaerobes.  The  drug  is  primarily  bacteriostatic,  but 
depending on the dose and organism, it may be bactericidal. 


background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

Pharmacokinetics: 
Chloramphenicol  is  completely  absorbed  via  the  oral  route,  widely  distributed 
throughout  the  body  and  readily  enters  the  normal  CSF.  The  drug  inhibits  the  hepatic 
cytochrome P450 system. Excretion of the drug depends on its conversion in the liver to 
a  glucuronide,  which  is  then  secreted  by  the  renal  tubule.  Chloramphenicol  is  also 
secreted into breast milk. 
Adverse Effects: 
The  clinical  use  of  chloramphenicol  is  limited  to  life-threatening  infections  because  of 
the serious adverse effects associated with its administration. 
1. GIT upsets
2. Overgrowth of Candida albicans may appear on mucous membrane. 
3. Anemia; which may be: 

a.  Hemolytic  anemia  occurs  in  patients  with  low  levels  of  glucose-6-  phosphate 

dehydrogenase. 

b.  Reversible  anemia,  which  is  apparently  dose-related  and  occurs  concomitantly 

with therapy. 

c.  Aplastic  anemia,  which  although  rare  is  idiosyncratic  and  usually  fatal.  It's 

independent of dose and may occur after therapy has been ceased. 

4. Gray Baby Syndrome: occurs in neonates if the dosage regimen of chloramphenicol is 
not properly adjusted. Neonates have a low capacity to glucuronylate the antibiotic and 
they've  underdeveloped  renal  function.  The  drug  accumulates  to  the  levels  that 
interfere  with  the  function  of  mitochondrial  ribosomes.  This  leads  to  depressed 
breathing, cardiovascular collapse, cyanosis and death. 
5. Interactions: Chloramphenicol inhibits some of the hepatic metabolism of many drugs 
such  warfarin  and  phenytoin,  thereby  elevating  their  concentration  and  potentiating 
their effects. 
 

Clindamycin: 

Mechanism of action and resistance: similar to those of erythromycin.  
Uses: used primarily in the treatment of infections caused by gram-positive organisms, 
including MRSA and streptococcus, and anaerobic bacteria. 
AdministrationClindamycin is available in both IV and oral formulations, but use of the 
oral form is limited by gastrointestinal intolerance. 
Distribution:  It  distributes  well  into  all  body  fluids  except  CSF.  Penetration  into  bone 
occurs even in the absence of inflammation. 
Metabolism:  Clindamycin  undergoes  extensive  oxidative  metabolism  to  inactive 
products and is primarily excreted into the bile. Low urinary elimination limits its clinical 
utility for urinary tract infections 
The  most  serious  adverse  effect  is  potentially  fatal  pseudomembranous  colitis  caused 
by  overgrowth  of  Clostridium  difficile,  which  elaborates  necrotizing  toxins.  Oral 
administration of either metronidazole or vancomycin is usually effective in controlling 
this serious problem. 
Metronidazole is the drug of choice to treat pseudomembranous colitis. 


background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

QUINUPRISTIN/DALFOPRISTIN 

Quinupristin/dalfopristin  is  a  mixture  of  two  streptogramins  in  a  ratio  of  30  to  70, 
respectively.  Due  to  significant  adverse  effects,  the  drug  is  normally  reserved  for  the 
treatment of severe vancomycin-resistant Enterococcus faecium (VRE) in the absence of 
other therapeutic options. 
A. Mechanism of action 
Each component of this combination drug binds to a separate site on the 50S bacterial 
ribosome. 
B. Antibacterial spectrum 
The  combination  drug  is  active  primarily  against  gram-positive  cocci,  including  those 
resistant to other antibiotics. Its primary use is in the treatment of E. faecium infections, 
including VRE strains. The drug is not effective against E. faecalis. 
Pharmacokinetics 
Quinupristin/dalfopristin is injected intravenously  
Levels in the CSF are low. Both compounds undergo hepatic metabolism, with excretion 
mainly in the feces. 
Adverse effects 

a.  Venous  irritation  commonly  occurs  when  quinupristin/dalfopristin  is 

administered through a peripheral rather than a central line. 

b.   Hyperbilirubinemia.  
c.  
Arthralgia and myalgia. 
d.  Quinupristin/dalfopristin  
inhibits  the  cytochrome  P450  isoenzyme,  and 

concomitant  administration  with  drugs  that  are  metabolized  by  this  pathway 
may lead to toxicities. 

LINEZOLID 

Linezolid is a synthetic oxazolidinone developed to 
combat resistant gram-positive organisms, such as methicillin-resistant 
Staphylococcus aureus, VRE, and penicillin-resistant streptococci. 
Mechanism of action 
Linezolid binds to the bacterial ribosome 50S site, 
Antibacterial spectrum 
The antibacterial action of linezolid is directed primarily against grampositive organisms, 
such as staphylococci, streptococci, and enterococci, as well as Corynebacterium species 
and  Listeria  monocytogenes.  It  is  also  moderately  active  against  Mycobacterium 
tuberculosis and may be used against drug-resistant strains.  
Pharmacokinetics 
Linezolid is given orally or intravenously.  
The drug is widely distributed throughout the body.  
It is metabolized via oxidation & excreted both by renal and nonrenal routes. 
No dose adjustments are required for renal or hepatic dysfunction. 
 
 


background image

DR.JAMAL 

AB 

 

 

Adverse effects 
The most common adverse effects are  

 

gastrointestinal upset, nausea, diarrhea,  

 

headache, and  

 

Rash.  

 

Thrombocytopenia  has  been  reported,  mainly  in  patients  taking  the  drug  for 
longer than 10 days.  

 

Linezolid  possesses  nonselective  monoamine  oxidase  activity  and  may  lead  to 
serotonin  syndrome  if  given  concomitantly  with  large  quantities  of  tyramine-
containing foods, selective serotonin reuptake inhibitors, or monoamine oxidase 
inhibitors. The condition is reversible when the drug is discontinued.  

 

Irreversible  peripheral  neuropathies  and  optic  neuritis  (causing  blindness)  have 
been  associated  with greater  than  28  days  of  use,  limiting  utility  for  extended-
duration treatments. 




رفعت المحاضرة من قبل: Muqdad A Younis
المشاهدات: لقد قام عضوان و 152 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل