Oksitetrasiklin

Oksitetrasiklin

Nama sistematis (IUPAC)
(4S,4aR,5S,5aR,6S,12aS)-4-(Dimetilamino)-3,5,6,10,11,12a-heksahidroksi-6-metil-1,12-diokso-1,4,4a,5,5a,6,12,12a-oktahidrotetrasena-2-karboksamida
Data klinis
Nama dagang	Terramycin, dll
Kat. kehamilan	D(AU)
Status hukum	℞ Preskripsi saja
Rute	Oral, topikal (tetes mata)
Data farmakokinetik
Waktu paruh	6–8 jam
Ekskresi	Ginjal
Pengenal
Nomor CAS	79-57-2 Y
Kode ATC	D06AA03 A01AB25, G01AA07, J01AA06, S01AA04, QA01AB25, QJ51AA06
PubChem	CID 54675779
DrugBank	DB00595
ChemSpider	10482174 Y
UNII	SLF0D9077S Y
KEGG	C06624 Y
ChEBI	CHEBI:27701 Y
ChEMBL	CHEMBL1517 Y
Data kimia
Rumus	C22H24N2O9
SMILES	eMolecules & PubChem
InChI InChI=1S/C22H24N2O9/c1-21(32)7-5-4-6-8(25)9(7)15(26)10-12(21)17(28)13-14(24(2)3)16(27)11(20(23)31)19(30)22(13,33)18(10)29/h4-6,12-14,17,25,27-29,32-33H,1-3H3,(H2,23,31)/t12-,13-,14 ,17 ,21-,22 /m1/s1 Y Key:IWVCMVBTMGNXQD-PXOLEDIWSA-N Y
Data fisik
Titik lebur	181–182 °C (358–360 °F)

Oksitetrasiklin adalah antibiotik golongan tetrasiklin spektrum luas.

Oksitetrasiklin bekerja dengan mengganggu kemampuan bakteri untuk menghasilkan protein penting. Tanpa protein tersebut, bakteri tidak dapat tumbuh, berkembang biak, dan bertambah jumlahnya. Oleh karena itu, oksitetrasiklin menghentikan penyebaran infeksi, dan bakteri yang tersisa dibunuh oleh sistem kekebalan atau akhirnya mati.

Oksitetrasiklin aktif melawan berbagai macam bakteri. Namun, beberapa jenis bakteri telah mengembangkan resistensi terhadap antibiotik ini, sehingga mengurangi efektivitasnya dalam mengobati beberapa jenis infeksi.

Oksitetrasiklin digunakan untuk mengobati infeksi klamidia, seperti psitakosis, trakoma, dan uretritis, dan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Mycoplasma, seperti pneumonia.

Oksitetrasiklin digunakan untuk mengobati jerawat, karena aktivitasnya melawan bakteri pada kulit yang mempengaruhi perkembangan jerawat (Cutibacterium acnes). Obat ini digunakan untuk mengobati serangan bronkitis kronis, karena aktivitasnya melawan Haemophilus influenzae. Oksitetrasiklin dapat digunakan untuk mengobati infeksi lain yang lebih jarang, seperti yang disebabkan oleh bakteri rickettsia (misalnya demam berbintik Pegunungan Rocky). Untuk mengetahui bakteri penyebab infeksi rentan terhadapnya, biasanya diambil sampel jaringan; misalnya usapan dari area yang terinfeksi atau sampel urin atau darah.

Oksitetrasiklin dipatenkan pada tahun 1949 dan mulai digunakan secara komersial pada tahun 1950. Obat ini termasuk dalam Daftar Obat Esensial Organisasi Kesehatan Dunia sebagai alternatif pengganti tetrasiklin.

Sejarah

Obat ini pertama kali ditemukan di dekat laboratorium Pfizer dalam sampel tanah yang mengandung bakteri Streptomyces rimosus oleh Finlay dkk Pada tahun 1950, sebuah kelompok di Pfizer yang dipimpin oleh Francis A. Hochstein, bekerja sama dengan seorang ahli kimia organik asal Universitas Harvard, yakni Robert Burns Woodward, menyusun struktur kimia oksitetrasiklin, memungkinkan Pfizer memproduksinya secara massal dengan nama dagang "Terramycin". Penemuan ini merupakan kemajuan besar dalam penelitian tetrasiklin dan membuka jalan bagi penemuan turunan oksitetrasiklin, doksisiklin, yang merupakan salah satu antibiotik paling populer digunakan saat ini.

Kegunaan dalam Medis

Oksitetrasiklin, sebagaimana antibiotik golongan tetrasiklin lainnya, digunakan untuk mengobati banyak infeksi, baik yang umum maupun yang jarang terjadi. Profil penyerapannya yang lebih baik membuatnya lebih disukai daripada tetrasiklin untuk jerawat yang cukup parah dengan dosis 250-500 mg empat kali sehari selama biasanya enam hingga delapan minggu, namun alternatif harus dicari jika tidak ada perbaikan yang terjadi dalam tiga bulan.

Kadang-kadang digunakan untuk mengobati infeksi bakteri spirochaeta, infeksi luka akibat bakteri klostridial, dan antraks pada pasien yang sensitif terhadap penisilin. Oksitetrasiklin digunakan untuk mengobati infeksi pada saluran pernapasan dan saluran kemih, kulit, telinga, mata, dan kencing nanah, meskipun penggunaannya untuk tujuan tersebut telah menurun dalam beberapa tahun terakhir karena peningkatan besar dalam resistensi bakteri terhadap obat golongan ini. Obat ini sangat berguna ketika penisilin dan/atau makrolida tidak dapat digunakan karena alergi. Obat ini dapat digunakan untuk mengobati penyakit Legiuner sebagai pengganti makrolida atau kuinolon.

Oksitetrasiklin sangat bermanfaat dalam mengobati uretritis nonspesifik, penyakit Lyme, bruselosis, kolera, tifus, tularemia, dan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Chlamydia, Mycoplasma, dan Rickettsia. Doksisiklin sekarang lebih disukai daripada oksitetrasiklin untuk banyak indikasi ini karena telah meningkatkan fitur farmakologisnya.

Dosis standarnya adalah 250 hingga 500 mg setiap enam jam melalui mulut. Pada infeksi yang sangat parah, dosis ini dapat ditingkatkan. Kadang-kadang, oksitetrasiklin diberikan melalui suntikan intramuskular atau topikal dalam bentuk krim, salep mata, atau tetes mata.

Efek Samping

Efek samping utamanya adalah reaksi alergi gastrointestinal dan fotosensitivitas yang umum terjadi pada kelompok antibiotik golongan tetrasiklin. Hal ini dapat merusak organ yang kaya kalsium, seperti gigi dan tulang, meskipun hal ini sangat jarang terjadi. Kadang-kadang menyebabkan rongga hidung terkikis; oleh karena itu, tetrasiklin tidak boleh digunakan untuk mengobati wanita hamil atau menyusui dan anak-anak di bawah usia dua belas tahun kecuali dalam kondisi tertentu yang telah disetujui oleh dokter spesialis karena tidak ada pengganti yang jelas. Kandidiasis sering terjadi setelah pengobatan dengan antibiotik spektrum luas.

Biosintesis

Oksitetrasiklin termasuk dalam kelas antibiotik poliketida aromatik yang beragam secara struktural, juga dikenal sebagai poliketida aromatik bakteri, yang diproduksi oleh bakteri Streptomyces melalui sintase poliketida tipe II (PKSs). Senyawa lain yang dihasilkan melalui PKSs tipe II adalah senyawa bioaktif penting mulai dari agen antikanker seperti doksorubisin hingga antibiotik seperti tetrasiklin. Biosintesis oksitetrasiklin dapat dipecah menjadi tiga bagian umum: pertama adalah pembentukan tulang punggung poliketida di tengah dengan sintase poliketida minimal (PKSs), kedua adalah siklisasi tulang punggung poliketida, dan terakhir pembentukan anhidrotetrasiklin— zat antara bersama dengan tetrasiklin—untuk menghasilkan oksitetrasiklin.

Biosintesis oksitetrasiklin dimulai dengan pemanfaatan enzim PKS ketosintase (KS), faktor panjang rantai (CLF), protein pembawa asil (ACP), dan asiltransferase (dikodekan sebagai OxyA, OxyB, OxyC dan OxyP dalam kluster gen oksitetrasiklin) untuk mengkatalisis perluasan unit awal malonil-KoA dengan delapan unit ekstender malonil-KoA. Proses pemanjangan kerangka polipeptida terjadi melalui serangkaian reaksi dekarboksilasi mirip Claisen hingga terbentuk kerangka tetrasiklik linier. Dengan demikian, PKSs minimal membentuk tulang punggung poliketida amida yang lengkap tanpa tambahan enzim penjahit pasca-sintase (Gambar 1).

Gambar 1. Kluster gen oksitetrasiklin memperluas unit awal malonamil-CoA dengan 8 × malonil-CoA untuk membentuk tulang punggung poliketida yang ditengah dalam perjalanan menuju Oksitetrasiklin.

Setelah pembentukan kerangka tetrasiklik linier, empat reaksi siklisasi berturut-turut harus terjadi secara regioselektif untuk menghasilkan produk alami aromatik yang dikenal sebagai pretetramid, prekursor umum oksitetrasiklin dan antibiotik golongan tetrasiklin lainnya. Dalam gugus gen oksitetrasiklin, enzim ini dikodekan sebagai OxyK (aromatase), OxyN (siklase), dan OxyI (siklase). Pembentukan pretetramid memungkinkan terjadinya salah satu zat antara terpenting dalam perjalanan menuju biosintesis oksitetrasiklin; ini adalah generasi anhidrotetrasiklin. Anhidrotetrasiklin mengandung cincin A pertama yang difungsikan dalam jalur biosintetik ini.

Setelah pembentukan anhidrotetrasiklin, ATC monooksigenase (OxyS) mengoksidasi posisi C-6 secara enantioselektif dengan adanya kofaktor NADPH dan oksigen atmosfer untuk menghasilkan 5a,11a-dehidrotetrasiklin. Selanjutnya, hidroksilasi terjadi pada posisi C-5 dari 5a,11a-dehidrotetrasiklin melalui oksigenase yang dikodekan sebagai OxyE dalam kluster gen oksitetrasiklin. Ini menghasilkan zat antara 5a,11a-dehidro-oksitetrasiklin. Namun, mekanisme pasti dari langkah ini masih belum jelas. Langkah terakhir biosintesis ini terjadi melalui reduksi ikatan ganda pada α, β—keton tak jenuh dari 5a,11a-dehidro-oksitetrasiklin. Pada langkah terakhir ini, kofaktor NADPH digunakan oleh TchA (reduktase) sebagai zat pereduksi. Setelah reduksi, bentuk enol lebih disukai karena konjugasi, sehingga menghasilkan oksitetrasiklin poliketida aromatik. Gambar 2 menunjukkan biosintesis seperti dijelaskan di atas, serta mekanisme NADPH yang mendorong panah yang digunakan sebagai kofaktor akhir dalam biosintesis oksitetrasiklin.

Gambar 2. Biosintesis oksitetrasiklin dimulai dari zat antara anhidrotetrasiklin. Bawah: Usulan mekanisme pembentukan oksitetrasiklin yang mendorong panah.

Indikasi dalam Kedokteran Hewan

Oksitetrasiklin digunakan untuk mengendalikan wabah penyakit busuk Amerika dan penyakit busuk Eropa pada lebah madu.

Oksitetrasiklin dapat digunakan untuk memperbaiki gangguan pernafasan pada ternak, yang diberikan dalam bentuk bubuk atau melalui suntikan intramuskular. Produsen ternak Amerika menerapkan oksitetrasiklin pada pakan ternak untuk mencegah penyakit dan infeksi pada sapi dan unggas. Antibiotik sebagian diserap di saluran pencernaan hewan dan sisanya disimpan dalam kotoran. Para peneliti di Badan Penelitian Pertanian mempelajari pemecahan oksitetrasiklin dalam pupuk kandang tergantung pada berbagai kondisi lingkungan. Mereka menemukan bahwa penguraian melambat seiring dengan meningkatnya saturasi kotoran dan menyimpulkan bahwa hal ini disebabkan oleh penurunan kadar oksigen. Penelitian ini membantu produsen memahami efek oksitetrasiklin dalam pakan ternak terhadap lingkungan, bakteri, dan resistansi antimikroba.

Oksitetrasiklin digunakan untuk menandai ikan yang dilepaskan dan kemudian ditangkap kembali. Oksitetrasiklin mengganggu pengendapan tulang, meninggalkan bekas yang terlihat pada pertumbuhan tulang.

Oksitetrasiklin telah diformulasikan sebagai antiinfeksi spektrum luas untuk ikan dengan nama "Terramycin 200" (TM200). Obat tersebut digunakan untuk mengendalikan penyakit tertentu yang berdampak buruk pada ikan salmon, ikan berkumis, dan lobster.