ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง penicillinase และ beta lactamase คือ penicillinase เป็น beta lactamase ชนิดหนึ่งที่แสดงความจำเพาะต่อ penicillin ในขณะที่ beta lactamase เป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่ผลิตโดยแบคทีเรียที่พัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ beta-lactam ได้หลายแบบเช่น เช่น เพนิซิลลิน เซฟาโลสปอริน เซฟามัยซิน และโมโนแบคแทม
การดื้อยาปฏิชีวนะเป็นปัญหาหลักในโลกสมัยใหม่ เบต้าแลคทาเมสเป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่ผลิตโดยแบคทีเรียทำให้เกิดการดื้อยาปฏิชีวนะต่อยาปฏิชีวนะชนิดต่างๆ ในกลุ่มเบต้าแลคตัม เอนไซม์เหล่านี้จะไฮโดรไลซ์วงแหวนเบต้าแลคตัมของยาปฏิชีวนะจำเพาะและทำให้ไม่มีประสิทธิภาพเพนิซิลเลสเป็นเบต้าแลคทาเมสชนิดหนึ่งที่เฉพาะเจาะจงและเป็นเอนไซม์เบต้าแลคทาเมสชนิดแรกที่ระบุ
เพนิซิลเลสคืออะไร
เพนิซิลลิเนสเป็นเอนไซม์เบต้าแลคทาเมสชนิดหนึ่งที่ผลิตโดยแบคทีเรียที่ทำให้เกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะเพนิซิลลินและทำลายการออกฤทธิ์ต้านจุลชีพของยา เพนิซิลลิเนสแสดงความจำเพาะต่อเพนิซิลลิน เอนไซม์นี้ทำให้เกิดการดื้อยาปฏิชีวนะผ่านการไฮโดรไลซิสของ beta lactam ring ที่มีอยู่ในเพนิซิลลิน น้ำหนักโมเลกุลของเพนิซิลลิเนสแตกต่างกันไปและมักจะอยู่ที่ประมาณ 50 กิโลกรัมดาลตัน
รูปที่ 01: Penicillinase Application
เพนิซิลลิเนสเป็นเบต้าแลคทาเมสชนิดแรกที่ระบุและแยกได้จากเอสเชอริเชียโคไลที่เป็นแกรมลบโดยอับราฮัมและเชนในปี 2483นี่เป็นก่อนการใช้เพนิซิลลินทางคลินิกเป็นยาปฏิชีวนะ ภายหลังการระบุพบว่าการผลิตเพนิซิลลิเนสพบได้บ่อยในแบคทีเรียชนิดอื่นหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง และทำให้เกิดการดื้อยาเพนิซิลลิน นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนายาปฏิชีวนะ beta lactam ที่ดื้อต่อ penicillinase เช่น methicillin แต่ในที่สุดพวกเขาก็กลายเป็นดื้อยาเนื่องจากแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะอย่างแพร่หลาย (โดยเฉพาะยาปฏิชีวนะ beta lactam)
เบต้าแลคทาเมสคืออะไร
เบต้าแลคทาเมสเป็นกลุ่มของเอ็นไซม์ที่แบ่งออกเป็นเก้าคลาส ผลิตโดยแบคทีเรียที่ทำให้เกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะ beta lactam ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะที่ทำลายฤทธิ์ต้านจุลชีพของยา เอนไซม์เหล่านี้ทำให้เกิดความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะเบต้าแลคตัมหลายตัว เช่น เพนิซิลลิน เซฟาโลสปอริน เซฟามัยซิน โมโนแบคแทม และคาร์บาเพเนม ยาปฏิชีวนะ Beta lactam มีโครงสร้างทั่วไปที่เรียกว่า beta lactam ring ในโครงสร้าง แหวน beta lactam นี้ถูกไฮโดรไลซ์โดยเอนไซม์ beta lactamase ทำให้เกิดการหยุดชะงักของฤทธิ์ต้านจุลชีพของยาผ่านการปิดใช้งานของโมเลกุลที่มีคุณสมบัติต้านจุลชีพ
รูปที่ 02: กลไกเบต้าแลคตาเมส
ยาปฏิชีวนะเบต้าแลคตัมทั้งหมดกำหนดเป้าหมายแบคทีเรียในวงกว้างที่เป็นของทั้งประเภทแกรมลบและแกรมบวก ดังนั้นการกระทำของเบต้าแลคทาเมสทำให้เกิดการดื้อยาหลายชนิดต่อแบคทีเรียหลายชนิด น้ำหนักโมเลกุลโดยประมาณของเบตาแลคทาเมสคือ 29.8 กิโลกรัมดาลตัน เบต้าแลคทาเมสประเภทหลัก ได้แก่ TEM beta-lactamases (คลาส A), SHV beta-lactamases (คลาส A), CTX-M beta-lactamases (คลาส A) และ OXA beta-lactamases (คลาส D) ตามชนิดของเบต้าแลคทาเมส กลไกการเปิดเบต้าแลคแทมของยาปฏิชีวนะนั้นแตกต่างกันไป
ความคล้ายคลึงกันระหว่างเพนนิซิลเลสและเบตาแลคตาเมสคืออะไร
- เพนิซิลเลสและเบตาแลคทาเมสเป็นเอนไซม์
- พวกมันคือโปรตีน
- แบคทีเรียผลิตทั้งเพนิซิลเลสและเบตาแลคทาเมส
- ทั้งสองชนิดเกี่ยวข้องกับการดื้อยาปฏิชีวนะ
- ยิ่งไปกว่านั้น ไฮโดรไลซ์วงแหวนเบต้าแลคตัมทั้งคู่
- ทั้งสองชนิดทำให้เกิดการดื้อยาปฏิชีวนะต่อยาปฏิชีวนะเบต้าแลคตัม
เพนนิซิลเลสและเบตาแลคตาเมสต่างกันอย่างไร
เพนิซิลลิเนสเป็นเบต้าแลคทาเมสชนิดหนึ่งที่แสดงความจำเพาะต่อเพนิซิลลิน ในขณะที่เบตาแลคทาเมสคือกลุ่มของเอนไซม์ที่ผลิตโดยแบคทีเรียที่พัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะเบตา-แลกแทมหลายตัว เช่น เพนิซิลลิน เซฟาโลสปอริน เซฟามัยซิน และโมโนแบ็กแทม ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง penicillinase และ beta lactamase นอกจากนี้ น้ำหนักโมเลกุลของเพนิซิลเลสและเบตาแลคทาเมสอยู่ที่ประมาณ 50 กิโลกรัมดาลตันและ 28.9 กิโลกรัมดาลตันตามลำดับ นอกจากนี้ การไฮโดรไลซิสของ beta lactam ring ของยาปฏิชีวนะยังเกิดขึ้นในกลไกต่างๆ โดยอ้างอิงถึง beta lactamaseแต่ในเพนิซิลลิเนส มันจะไฮโดรไลซ์พันธะเอไมด์ของวงแหวนเบตา-แลคแทม
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่าง penicillinase และ beta lactamase ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – เพนนิซิลเลส vs เบต้าแลคตาเมส
การดื้อยาปฏิชีวนะเป็นปัญหาหลักในโลกสมัยใหม่ เพนนิซิลเลสเป็นเบต้าแลคทาเมสชนิดหนึ่งที่แสดงความจำเพาะต่อเพนิซิลลิน ในขณะที่เบต้าแลคทาเมสคือกลุ่มของเอนไซม์ที่ผลิตโดยแบคทีเรียที่พัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะเบต้าแลคตัมหลายตัว เช่น เพนิซิลลิน เซฟาโลสปอริน เซฟามัยซิน โมโนแบ็กแทม นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง penicillinase และ beta lactamase เบต้าแลคทาเมสเป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่ผลิตโดยแบคทีเรียที่ทำให้เกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะเบต้าแลคตัม ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะที่ทำลายการออกฤทธิ์ของยาต้านจุลชีพของยา