Minden glikopeptid antibiotikumban megtalálhatók különleges szerkezetű aromás aminosavak, melyek számos fenolos hidroxilcsoportot és esetenként klóratomokat is tartalmaznak. Az aromás gyűrűket gyakran betűkkel jelölik (A–G), általában a C-terminálistól kezdődően. Az aromás aminosavak oldalláncaikkal az antibiotikumcsaládra jellemző makrociklusokká kapcsolódnak össze éter-, illetve szén–szén kötéssel, így létrehozva az axiális kiralitású A-B biaril, valamint a C-O-D és D-O-E diarilétergyűrűket. A vegyületcsalád jellegzetes szerkezeti motívuma a C-O-D-O-E planáris kiralitású, trifenil-éter-szerkezetű gyűrűrendszer. Az oldalláncok által alkotott makrogyűrűk száma változó az antibiotikumcsaládon belül. A makrociklusok okozta jellegzetes térszerkezet és annak merevsége lényeges a vegyületek hatásmechanizmusa szempontjából éppúgy, mint az egyes aminosavak konfigurációja, mely az N-terminálistól kiindulva minden esetben d, d, l, d, d, l, l. Az N-terminális aminocsoport a vankomicin esetében metilezett (6.7.22. ábra).

 

A vankomicin a glikopeptid antibiotikumok legismertebb tagja, melyet az Eli Lilly cég kutatói izoláltak az Amycolatopsis orientalis baktériumtörzs anyagcseretermékeként, pontos szerkezetét 1982-ben derítették fel. A klinikai gyakorlatban 1958 óta alkalmazzák, de használata kezdetben korlátozott volt, a kevésbé kényelmes intravénás (i.v.) alkalmazási módja, a mellékhatások, valamint az alternatív kezelések, például a meticillin és más béta-laktám antibiotikumok elérhetősége miatt. A 80-as évek elején a meticillinrezisztens staphylococcusok (MRSA) elterjedésével a vankomicin alkalmazása előtérbe került, és az elkövetkezendő két évtizedben több mint százszorosára nőtt a felhasználása. Ennek következményeként a 80-as évek második felében megjelentek a vankomicinrezisztens enterokokkuszok (Blaskovich és mtsai, 2018; van Groesen és mtsai, 2022). A vankomicin első vonalbeli szer számos Gram-pozitív-fertőzés esetén, beleértve az MRSA-t, a S. pneumoniae-t és a Clostridioides difficile fertőzéseket. Ezenkívül hatékony komplikált bőr- és lágyrész-fertőzések, a csontvelőgyulladás, az MRSA okozta infektív endocarditis kezelésére. Vankomicin esetén hosszan tartó és lassú infúzió ajánlott, mivel az egyik lehetséges mellékhatása, az úgynevezett „redman-szindróma” – egy hisztamin által közvetített túlérzékenységi reakció, amelyet a hízósejtek degranulációja okoz – főként gyors infúzió esetén jelentkezik (Wallace és mtsai, 1991). Nefrotoxicitást is okozhat, különösen súlyos vesekárosodásban szenvedő betegeknél.

A teikoplanin antibiotikumot az Actinoplanes teichomyceticus termeli, felfedezését az olasz Lepetit Kutatóközpont csoportja közölte 1977-ben. Az antibiotikum nem egységes, öt igen hasonló vegyület keveréke, melyek a 4. aminosavon található N-acil-β-d-glükózamin acilcsoportjaiban különböznek egymástól. (Ezenkívül kisebb mennyiségben, ~10%-ban tartalmaz egy olyan komponenst, melyről hiányzik az N-acil-β-d-glükózamin.) A 10–11 szénatomos lipofil acilcsoportok miatt a teikoplanin lipoglikopeptid-szerkezetű.

A teikoplanin a 4. aminosavhoz kapcsolódó cukoregységen kívül két további monoszacharidot tartalmaz, az egyik a 6. aminosavon lévő N-acetil-β-d-glükózamin, a másik pedig a 7. aminosavat glikozilező α-d-mannóz; mindhárom szénhidrátegység semleges karakterű. Peptidvázának jellegzetessége az 1. és 3. aminosavak aromás oldalláncainak összekapcsolódásával kialakult ariléter-makrociklus (F-O-G gyűrű).

A teikoplanint Európában, Ázsiában és Dél-Amerikában elterjedten használják, FDA- engedéllyel azonban nem rendelkezik. Hatékonysága a legtöbb baktérium esetében a vankomicinéhez hasonló, azonban a koaguláz-negatív Staphylococcus haemolyticus törzsek ellen kevésbé hatásos a vankomicinnél, a VanB-típusú vankomicinrezisztens enterococcusokra (E. faecalis, E. faecium) viszont kiváló hatása van. A teikoplanin indikációi a komplikált bőr- és lágyrészfertőzések, csont- és ízületi fertőzések, komplikált húgyúti fertőzések, infektív endocarditis, katéterhez köthető fertőzések, lázas neutropénia és Clostridium difficile-fertőzések. Használják műtéti profilaxisként és hashártyagyulladásban. A vankomicinhez képest ritkábban okoz nefrotoxicitást.

A glikopeptid antibiotikumok hatása azon alapul, hogy szorosan kötődnek a bakteriális peptidoglikán-sejtfal építőeleméhez, a lipid II-höz, és ezáltal gátolják a sejtfal bioszintézisét (6.7.23. ábra). A legrészletesebben a vankomicin hatásmechanizmusát vizsgálták (Boger, 2001; van Groesen és mtsai, 2022). A vankomicin egy jól definiált, öt hidrogénkötésből álló hálózaton keresztül szorosan kötődik a lipid II D-alanil-D-alanin-egységéhez, ezáltal a lipid II-t kehelyszerűen körbefogja, és sztérikusan gátolja a későbbi transzglikozilációs és transzpeptidációs lépéseket, ami végső soron a sejtfal bioszintézisének gátlásához vezet. A vankomicin és célpontja közötti kölcsönhatást jelentősen elősegíti az antibiotikum-molekula nem kovalens kooperatív öndimerizációja, amely egy második lipid II molekula kötődéséhez szükséges energiagát csökkentésére szolgál. A teikoplanin hatásmechanizmusa annyiban különbözik a vankomicinétől, hogy nem képez dimereket, viszont lipofil láncával képes a membránba horgonyozni, ami lehetővé teszi lokalizációját célpontjához, a lipid II-höz.