كاناميسين أ

الكاناميسين أ ، ^{[ 2 ]} والذي يُشار إليه غالبًا باسم الكاناميسين فقط ، هو مضاد حيوي يُستخدم لعلاج العدوى البكتيرية الشديدة والسل . ^{[ 3 ]} وهو ليس علاجًا أوليًا. ^{[ 3 ]} يُستخدم عن طريق الفم ، أو الحقن الوريدي ، أو الحقن العضلي . ^{[ 3 ]} يُوصى باستخدام الكاناميسين لفترة قصيرة فقط، عادةً من 7 إلى 10 أيام. ^{[ 3 ]} ولأن المضادات الحيوية فعالة فقط ضد البكتيريا، فهي غير فعالة في علاج العدوى الفيروسية . ^{[ 3 ]}

تشمل الآثار الجانبية الشائعة مشاكل في السمع والتوازن. ^{[ 3 ]} قد تحدث أيضًا مشاكل في الكلى. ^{[ 3 ]} لا يُنصح باستخدام الكاناميسين أثناء الحمل لأنه قد يضر بالجنين. ^{[ 3 ]} من المرجح أنه آمن أثناء الرضاعة الطبيعية . ^{[ 4 ]} ينتمي الكاناميسين إلى عائلة الأمينوغليكوزيدات من الأدوية. ^{[ 3 ]} يتميز بأضعف فعالية مضادة للبكتيريا بين جميع مركبات هذه العائلة عند استخدامه سريريًا، ويعود ذلك جزئيًا إلى زيادة سميته مقارنةً بالأمينوغليكوزيدات الأخرى. ^{[ 5 ]} يعمل الكاناميسين عن طريق تثبيط إنتاج البروتينات اللازمة لبقاء البكتيريا. ^{[ 3 ]}

عُزل الكاناميسين لأول مرة عام 1957 على يد هاماو أوميزاوا من بكتيريا ستربتوميسيس كاناميسيتيكوس . ^{[ 3 ] [ 6 ]} وقد أُزيل من قائمة منظمة الصحة العالمية للأدوية الأساسية عام 2019. ^{[ 7 ] [ 8 ]} ولم يعد يُسوّق في الولايات المتحدة. ^{[ 3 ]}

تشمل الآثار الجانبية الخطيرة طنين الأذن أو فقدان السمع، وتسمم الكلى ، وردود الفعل التحسسية للدواء . ^{[ 11 ]} يُعدّ التسمم الأذني من الخصائص الشائعة للأمينوغليكوزيدات، وتتراوح نسبة حدوثه في الكاناميسين بين 3 و10%. ^{[ 12 ]}

وتشمل الآثار الجانبية الأخرى ما يلي: ^{[ 9 ]}

التأثيرات المعوية

• غثيان، قيء، إسهال

التأثيرات العضلية الهيكلية

• الوهن العضلي الوبيل

التأثيرات العصبية

• صداع
• تنميل وخدر
• تشوش الرؤية
• الحصار العصبي العضلي

التأثيرات الأيضية

• متلازمة سوء الامتصاص

يعمل الكاناميسين عن طريق التدخل في عملية تخليق البروتين. يرتبط بالوحدة الفرعية 30S للريبوسوم البكتيري، مما يؤدي إلى عدم توافق غير صحيح مع الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، وبالتالي قراءة خاطئة تتسبب في وضع الحمض الأميني الخاطئ في الببتيد، مما ينتج عنه سلاسل ببتيدية غير وظيفية. ^{[ 13 ]}

تُعدّ مقاومة البكتيريا للكاناميسين ظاهرة خطيرة ومتزايدة، تُثير قلقًا بالغًا بشأن استخدامه في علاج السل المقاوم للأدوية المتعددة وغيره من أنواع العدوى البكتيرية سالبة الغرام المقاومة للأدوية المتعددة . ويعود ذلك جزئيًا إلى احتمالية وجود مقاومة متبادلة بين الكاناميسين ومضادات الأمينوغليكوزيدات الأخرى، مثل الأميكاسين والكابريوميسين والجنتاميسين . [ 14 ] وتنتج مقاومة ^{هذه المضادات عن} طفرات في جين 16S rRNA (rrs) ضمن الوحدة الفرعية 30S ، مما يمنع المضاد الحيوي من الارتباط بإحكام بالجين. ^{[ 15 ]} ويتم تحديد هذه الطفرات عادةً من خلال متغير نيوكليوتيد واحد في الموضع 1401. ^{[ 16 ]}

الكاناميسين مزيج من ثلاثة مكونات رئيسية: الكاناميسين A، والكاناميسين B، والكاناميسين C. الكاناميسين A هو المكون الرئيسي في الكاناميسين. ^{[ 17 ]} لا يبدو أن تأثيرات هذه المكونات قد دُرست على نطاق واسع كمركبات منفردة عند استخدامها ضد الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. الاسم النظامي (IUPAC) للكاناميسين A هو O-3-أمينو-3-ديوكسي-α-D-غلوكوبيرانوزيل-(1→6)-O-[6-ديوكسي-6-أمينو-α-D-غلوكوبيرانوزيل-(1→4)]-2-ديوكسي-D-ستربتامين.

في حين أن المنتج الرئيسي الذي تنتجه بكتيريا Streptomyces kanamyceticus هو كاناميسين أ، يتم إنتاج منتجات إضافية أيضًا، بما في ذلك كاناميسين ب، وكاناميسين ج، وكاناميسين د، وكاناميسين إكس. ^{[ 18 ]}

يمكن تقسيم مسار التخليق الحيوي للكاناميسين إلى جزأين. الجزء الأول مشترك بين العديد من المضادات الحيوية من فئة الأمينوغليكوزيدات، مثل البوتيروسين والنيوميسين . في هذا الجزء، يتم تخليق أمينوسيكليتول فريد، وهو 2-ديوكسيستربتامين، من D- غلوكوبيرانوز 6-فوسفات ^في أربع خطوات. عند هذه النقطة، ينقسم مسار الكاناميسين إلى فرعين بسبب قدرة الإنزيم التالي على استخدام نوعين مختلفين من مانحي الغليكوزيل، وهما UDP-N-أسيتيل-α- ^{D- غلوكوزامين} و UDP-α- D- ^{غلوكوز .} يُنتج أحد الفرعين الكاناميسين C والكاناميسين B، بينما يُنتج الفرع الآخر الكاناميسين D والكاناميسين X. مع ذلك، يمكن تحويل كل من الكاناميسين B والكاناميسين D إلى الكاناميسين A، لذا يلتقي فرعا المسار عند الكاناميسين ^A.

يُستخدم الكاناميسين في البيولوجيا الجزيئية كعامل انتقائي، ويُستخدم غالبًا لعزل البكتيريا (مثل الإشريكية القولونية ) التي اكتسبت جينات (مثل جينات البلازميدات ) مرتبطة بجين يُشفّر مقاومة الكاناميسين (وخاصةً فوسفوتراسفيراز النيوميسين II [NPT II/Neo]). تُزرع البكتيريا المُحوّلة ببلازميد يحتوي على جين مقاومة الكاناميسين على أطباق أجار  تحتوي على الكاناميسين (50-100 ميكروغرام/مل)، أو تُنمّى في أوساط تحتوي على الكاناميسين (50-100 ميكروغرام/مل). البكتيريا التي اكتسبت بنجاح جين مقاومة الكاناميسين فقط هي التي تُصبح مقاومة وتنمو في ظل هذه الظروف. يكون الكاناميسين، على شكل مسحوق، أبيض إلى أبيض مصفر، وهو قابل للذوبان في الماء (50 ملغ/مل).  

تُعدّ مقاومة المضادات الحيوية أو ظهور سلالات بكتيرية مقاومة للأدوية المتعددة تحديًا رئيسيًا في علاج العدوى البكتيرية. ونظرًا لمحدودية الأبحاث المُجراة لتصميم وتطوير مضادات حيوية جديدة، فقد دُرست مناهج مبتكرة، مثل إضافة المضادات الحيوية إلى سطح الجسيمات النانوية المعدنية ، لعلاج السلالات البكتيرية المقاومة. تم تصنيع جسيمات نانوية ذهبية مُعدّلة بالكاناميسين (Kan-GNPs) واختُبرت فعاليتها المضادة للبكتيريا ضد كلٍ من السلالات موجبة وسالبة الغرام. لوحظ نشاط مضاد للبكتيريا يعتمد على الجرعة لجسيمات Kan-GNPs مقارنةً بالكاناميسين الحر. ^{[ 24 ]}