Methicilline is een antibioticum uit de penicillinegroep van actieve ingrediënten. Het is alleen effectief tegen grampositieve bacteriën zoals Staphylococcus aureus en heeft daarom een zeer smal werkingsspectrum. Tegenwoordig wordt het niet meer als medicijn gebruikt, maar wordt het alleen gebruikt als indicatorstof in MRSA-resistentietests.
Wat is methicilline?
Methicilline wordt beschouwd als de eerste penicilline waarin resistentie tegen de penicillinase van bacteriën werd vastgesteld. Het karakteristieke kenmerk van methicilline is een bètalactamring, die sterisch is afgeschermd tegen externe vernietiging. Het enzym penicillinase breekt deze bètalactamring in de penicillines af, waardoor ze ineffectief worden.
Methicilline heeft echter een zijketen die verhindert dat het enzym toegang krijgt tot de bètalactamring. Daarom wekte methicilline veel hoop op een effectieve penicilline te zijn tegen grampositieve bacteriën. In 1959 werd het ontwikkeld door het farmaceutische bedrijf "Beecham". In het begin konden infecties met de bacterie Staphylococcus aureus effectief worden bestreden. Er ontstond echter steeds meer weerstand.
Methicilline moest parenteraal worden toegediend (niet via het spijsverteringsstelsel) omdat het zuurgevoelig is en daarom in de maag wordt afgebroken. Methicilline werd later vervangen door de penicilline oxacilline of flucloxacilline, die ook resistent zijn tegen penicillinase, omdat ze zuurresistent zijn en dus ook oraal kunnen worden toegediend. Tegelijkertijd leiden ze ook tot minder bijwerkingen dan methicilline.
Ook de overtuiging dat methicilline niet tot resistentie kan leiden bij de bacteriestammen wordt weerlegd. Tegenwoordig staat de term MRSA (methicilline-resistente Staphylococcus aureus) voor de gevaarlijke multiresistente ziekenhuiskiem.
Farmacologische werking
De antibacteriële werking van methicilline tegen grampositieve kiemen is gebaseerd op de verstoring van de structuur van een mureïnelaag. Bestaande bacteriën worden niet aangevallen door methicilline. Hun celprofiel wordt echter belemmerd doordat de celwand van de bacteriën zich niet kan vormen door de verstoorde structuur van de mureïnelaag. Mureïne is een peptidoglycaan, dat essentieel is voor de opbouw van de bacteriële celwand. In tegenstelling tot gramnegatieve bacteriën hebben met name grampositieve bacteriën een dikke laag mureïne. Daarom is methicilline alleen effectief tegen grampositieve ziektekiemen. Gram-negatieve bacteriën zijn echter resistent tegen methicilline.
De mureïnelaag wordt opgebouwd met het bacteriële enzym transpeptidase. Het enzym transpeptidase zorgt voor de verbinding van N-acetylmuraminezuur met N-acetylglucosamine om mureïne te vormen. De transpeptidase is echter gevoelig voor alle bètalactamantibiotica. De bèta-lactam-antibiotica remmen het enzym door een hechte band te vormen. Tijdens deze reactie gaat de bètalactamring open en kan in deze vorm aminozuren binden in het actieve centrum van het enzym, waardoor de transpeptidase zijn effectiviteit verliest. Door continue mutaties is de transpeptidase steeds stabieler geworden tegen de werking van bètalactamantibiotica. Resistentie tegen bètalactampenicillines zoals methicilline ontwikkelde zich al vroeg.
Medische toepassing en gebruik
Vanaf eind jaren vijftig werd methicilline gebruikt als antibioticum tegen grampositieve bacteriën. Het vond een bijzondere toepassing bij de bestrijding van Staphylococcus aureus-infecties. Meestal zijn deze bacteriën onschadelijk. Het komt overal voor op de huid en slijmvliezen van mens en dier. Er kunnen echter ernstige infecties optreden bij immuungecompromitteerde mensen.
Methicilline stopte de verspreiding van deze ziektekiemen. Omdat methicilline echter gevoelig is voor zuren, moest het via infusies worden toegediend. Na verloop van tijd werd methicilline uiteindelijk vervangen door de zuurresistente bètalactamantibiotica oxacilline, flucloxacilline en dicloxacilline. Ze werken op dezelfde manier als methicilline, maar hebben minder bijwerkingen.
Tegenwoordig wordt methicilline alleen als indicatorstof gebruikt als onderdeel van de MRSA-residency-test, naast oxacilline en andere antibiotica. Methicilline werd oorspronkelijk gebruikt als het belangrijkste antibioticum voor deze test. Hierdoor is ook de naam MRSA ontstaan voor de multiresistente ziekenhuiskiemen. Naast de aanduiding MRSA heeft ORSA (oxacilline-resistente Staphylococcus aureus) zich ook bewezen voor ziekenhuiskiemen, aangezien oxacilline tegenwoordig vaak als indicatorstof wordt gebruikt.
De feitelijke medische betekenis van methicilline is gebaseerd op het feit dat het de eerste penicillinase-resistente penicilline was die werd gebruikt. Het was een smalbandig antibioticum tegen grampositieve ziektekiemen.
Risico's en bijwerkingen
Het toegenomen gebruik van methicilline heeft onder meer bijgedragen aan de ontwikkeling van multiresistente kiemen. Toen het voor het eerst werd gebruikt eind jaren vijftig, was de vorming van resistentie tegen methicilline uitgesloten. In de beginjaren ontwikkelden zich echter antibioticaresistente kiemen. Tegenwoordig wordt MRSA of ORSA beschouwd als de belangrijkste vertegenwoordiger van multiresistente kiemen.
Omdat het gebruik van methicilline heel vroeg begon, werd de eerste resistentie tegen antibiotica geassocieerd met methicilline. Er werd echter vastgesteld dat deze kiemen ook resistentie ontwikkelden tegen andere bètalactamantibiotica, aangezien hun werkingsmechanisme vergelijkbaar is.
Methicilline werd vooral gebruikt in ziekenhuizen, andere medische instellingen of verpleeghuizen, omdat daar de meeste infecties met Staphylococcus aureus optraden vanwege de vele immuungecompromitteerde patiënten die hier werden behandeld. Hierdoor ontwikkelden de kiemen aanvankelijk resistentie tegen bètalactamantibiotica en later deels ook tegen andere antibiotica.
De opkomst van multiresistente kiemen in ziekenhuizen, andere medische instellingen en verpleeghuizen vormt een grote uitdaging voor de zorgsector.De massale, ongedifferentieerde behandeling met antibiotica en vooral methicilline heeft geleid tot ziekten die in het verleden niet bestonden. Bovendien wordt het tegenwoordig steeds moeilijker om infecties met Staphylococcus aureus in bedwang te houden bij immuungecompromitteerde mensen, aangezien er steeds meer resistentie tegen bepaalde antibiotica ontstaat.
