Antibiotika. Velká ruská encyklopedie

Antibiotika (z anti. a řec. βίος – život), velká skupina léčiv, která jsou produkty vitální činnosti mikroorganismů, a také produkty chemické modifikace těchto látek. Antibiotika selektivně tlumí aktivitu patogenních mikroorganismů, nižších hub, ale i zhoubných nádorových buněk, a proto se používají k léčbě mnoha infekčních onemocnění a řady zhoubných nádorů.

Historické informace

První antibiotikum (penicilin) ​​objevil v roce 1929 anglický mikrobiolog A. Fleming, který byl v roce 1945 spolu s E. B. Cheynem a G. W. Florym za tento objev oceněn Nobelovou cenou. V SSSR byly první vzorky domácích antibiotik vytvořeny pod vedením Z.V. Ermolyeva ve 1940. letech XNUMX. století.

Termín „antibiotikum“ navrhl Z. Waksman v roce 1942. V zahraniční literatuře termín „antibiotika“ nyní spojuje všechna antibakteriální činidla, jak přírodní, tak synteticky vyráběná (sulfonamidy, fluorochinolony). V Rusku se drží původní, klasické definice tohoto pojmu.

Většinu přírodních antibiotik produkují půdní mikroorganismy (různé bakterie, především aktinomycety a plísně). Některé mořské organismy (měkkýši, houby atd.) navíc vylučují látky s antimikrobiální nebo cytostatickou aktivitou. Role antibiotik v životě produkujících organismů obecně zůstává nejasná. Předpokládá se, že používají antibiotika v boji o existenci v přirozených populacích. Je také možné, že antibiotika pomáhají mikroorganismům přizpůsobit se měnícím se podmínkám prostředí.

Do začátku 21. století. Bylo izolováno a charakterizováno více než 10 tisíc přírodních antibiotik, ale jen asi 100 z nich našlo využití při léčbě infekčních onemocnění u lidí a zvířat a při chemoterapii zhoubných nádorů. V Rusku se pro lékařské účely používá více než 30 skupin různých antibiotik a počet léků na nich založených přesahuje 200.

Dostávání antibiotik

Antibiotika jsou vyráběna průmyslově ve fermentorech na živných půdách speciálně vybraných pro každého výrobce. Po dosažení optimální koncentrace antibiotika se odstraní a chemicky přečistí. Přírodní antibiotika nemají vždy potřebné chemoterapeutické nebo farmakologické vlastnosti. V tomto ohledu se hlavním směrem při tvorbě nových antibiotik stala chemická či mikrobiologická modifikace přírodních antibiotik a tvorba semisyntetických antibiotik. Někdy jsou přírodní antibiotika pouze modelem pro získání jejich syntetických analogů s cennějšími vlastnostmi. Přírodní antibiotika mají ve většině případů složitou strukturu a jejich kompletní chemická syntéza je složitá a ekonomicky neopodstatněná. Chemickou syntézou se přitom získává řada přírodních antibiotik (chloramfenikol, cykloserin).

Antibiotika jsou zastoupena různými skupinami chemických sloučenin. Mezi nimi jsou peptidy, lipopeptidy, glykopeptidy, makrolaktony, heterocyklické sloučeniny. Na základě toho se rozlišují beta-laktamová antibiotika (peniciliny, cefalosporiny, karbapenemy, monobaktamy), makrolidy, aminoglykosidy, tetracykliny, amfenikoly, polypeptidová a glykopeptidová antibiotika atd.

Spolu s rozšířeným používáním tradičních metod (hledání produkce mikroorganismů, chemická modifikace přírodních antibiotik) se k získávání nových antibiotik stále více používají metody genetického inženýrství a biotechnologie.

Mechanismy účinku antibiotik

Mechanismus účinku antibakteriálních nebo antimykotických antibiotik je způsoben selektivním narušením metabolických procesů, které se vyskytují u bakterií nebo hub a u lidí chybí. Hlavní mechanismy účinku antibiotik jsou:

• inhibice syntézy složek bakteriální buněčné stěny narušením tvorby peptidoglykanových vazeb. Takto působí všechna beta-laktamová antibiotika, vankomycin atd.;
• inhibice syntézy složek buněčné stěny patogenních hub narušením syntézy nebo účasti ergosterolu v tomto procesu. Takto působí amfotericin B, nystatin atd.;
• narušení syntézy proteinů na bakteriálních ribozomech. Takto fungují aminoglykosidy, makrolidy, tetracykliny, chloramfenikol atd.;
• zvýšená permeabilita cytoplazmatické membrány bakterií je způsobena polymyxiny;
• narušení syntézy nukleových kyselin. Tak působí lék proti tuberkulóze rifampicin a některá protinádorová antibiotika. Je třeba si uvědomit, že selektivita protinádorových antibiotik je nižší než antibakteriálních, protože mohou ovlivnit i zdravé orgány s rychle se dělícími buňkami (buňky hematopoetického systému, reprodukčního systému, střevního epitelu atd.).

Základy klasifikace a principy aplikace

Antibiotika jsou klasifikována podle jejich spektra účinku:

• antibakteriální;
• antifungální;
• antiprotozoální (aktivní proti prvokům);
• protinádorové.

Antibakteriální antibiotika v hloubce svého působení mohou být baktericidní (schopná způsobit smrt mikroorganismu, například beta-laktamová antibiotika, aminoglykosidy) nebo bakteriostatická (potlačující růst a reprodukci bakterií, například tetracykliny, makrolidy první generace, chloramfenikol ).

Antibakteriální antibiotika zahrnují:

• široké spektrum účinku;
• úzké spektrum účinku.

Širokospektrá antibakteriální antibiotika ovlivňují grampozitivní i gramnegativní bakterie (cefalosporiny, karbapenemy, tetracykliny, aminoglykosidy).

Úzkospektrá antibiotika mohou ovlivnit buď pouze grampozitivní bakterie (benzylpenicilin, makrolidy první generace, vankomycin), nebo pouze gramnegativní mikroorganismy (monobaktamy, polymyxiny).

Teoreticky, čím užší je spektrum účinku antibiotik, tím jsou pro tělo potenciálně bezpečnější, protože minimálně ovlivní normální mikroflóru těla.

Tohoto výsledku lze však dosáhnout pouze přesným stanovením typu mikroorganismu, který způsobil onemocnění, a jeho citlivosti na tento lék, a to není vždy možné provést rychle a před zahájením léčby. Proto se v praxi často používá empirická terapie. Empirická terapie je založena na znalosti nejpravděpodobnějších patogenů způsobujících infekci v určité lokalitě, jejich přirozené citlivosti na antibakteriální látky, údajích (lokálních i regionálních) o epidemiologii infekce a stavu antibiotické rezistence různých mikroorganismů, jakož i na výsledky vysoce kvalitních klinických studií a systematických přehledů. Empirická terapie se provádí úzkospektrými antibiotiky v případech, kdy lze pomocí klinických metod získat jasný obraz o mikroorganismu způsobujícím odpovídající symptomy (například akutní infekce močových cest doma je nejčastěji způsobena Escherichia coli a erysipel je způsoben beta-hemolytickým streptokokem skupiny A). Empirická terapie širokospektrými antibiotiky nebo kombinací více antibiotik je navržena tak, aby poskytovala destruktivní účinek na všechny možné typy mikroorganismů, které mohou tuto infekci způsobit.

Antibiotika se také používají k ochraně rostlin před chorobami způsobenými mikroorganismy; v chovu hospodářských zvířat se používají k urychlení růstu a vývoje mladých zvířat (antibiotika se přidávají do krmiva) a v potravinářském průmyslu jako konzervační látky. Některá antibiotika se používají v experimentálních studiích jako inhibitory určitých procesů v buňkách.

Léčba antibiotiky může být doprovázena nežádoucími vedlejšími účinky: výskyt alergických reakcí (typické pro léky ze skupiny penicilinů), ztráta sluchu a dysfunkce vestibulárního aparátu (aminoglykosidy), toxické účinky na játra (tetracyklin), změny v krvi složení (chloramfenikol) apod. Některá antibiotika mají embryotoxické, fetotoxické nebo teratogenní účinky, proto by se v těhotenství neměla užívat. Častým nežádoucím účinkem většiny širokospektrých antibiotik je narušení normální mikroflóry trávicího traktu, kůže a sliznic. Smrt nebo snížení počtu normálních mikroorganismů při užívání antibiotik způsobuje střevní dysbiózu (dysbiózu), vedoucí k poruchám trávení, snižuje lokální ochranné vlastnosti kožních tkání, což vede ke vzniku nových infekcí odolných vůči antibiotikům (virová onemocnění, mykózy, jako je kandidóza atd.).

Problém odporu

Dlouhodobé a nekontrolované užívání antibiotik vede ke vzniku rezistence bakterií vůči nim. Rezistence mikroorganismů je řízena geny, které jsou lokalizovány v chromozomech a extrachromozomálních genetických elementech – plasmidech. Vznik rezistence může být způsoben jak tvorbou produktů interferujících s působením antibiotik, tak mutací genů kódujících strukturu molekul, na které je působení antibiotik zaměřeno. Například vznik rezistence většiny kmenů stafylokoků vůči působení penicilinů je spojen se schopností těchto mikroorganismů syntetizovat enzym, který inaktivuje antibiotikum – penicilinázu, neboli beta-laktamázu. Šíření rezistence na antibiotika je usnadněno výměnou genetického materiálu mezi bakteriemi.

Preobraženská Maria Nikolajevna. Redakce medicíny a farmakologie. První publikace: Velká ruská encyklopedie, 2005. Aktualizace: 2023.

Publikováno 28. listopadu 2023 v 23:16 (GMT+3). Poslední aktualizace 28. listopadu 2023 v 23:16 (GMT+3). Kontaktujte redakci