Antibiotika (z jiného řeckého ἀντί „proti“ + βίος „život“) jsou látky produkované živými bytostmi (hlavně mikroorganismy) a mají antimikrobiální účinek. [1] Přírodní a syntetická antibiotika jsou široce používána jako léky pro léčbu infekcí . Nefungují proti virovým infekcím, ale existují antimykotika a antiprotozoální antibiotika. Antibiotika mohou zabíjet mikroorganismy nebo zastavit jejich množení, což přirozeným obranným mechanismům umožňuje jejich likvidaci [2] .
Encyclopedia Britannica definuje antibiotika jako látky produkované živými tvory (hlavně mikroorganismy), které mají antimikrobiální aktivitu [3] .
Definice vyučovaná na univerzitách ve Spojených státech, zavedená Waksmanem a vyvinutá Benedictem a Langlikem, navíc obsahuje požadavek na potlačení životních procesů mikroorganismů v malých koncentracích .
Antibiotika přírodního původu nejčastěji produkují aktinomycety , méně často nemyceliální bakterie . Lze je také získat z vyšších rostlin ( fytoncidy ) a dalších organismů.
Některá antibiotika se používají jako cytotoxická (antineoplastická) léčiva při léčbě rakoviny.
Mezi veřejností panuje široké nepochopení o tom, jak antibiotika fungují. Nesprávné užívání antibiotik – brzké vysazení, nízké dávky a užívání antibiotik bez nutnosti (bez lékařského předpisu), včetně léčby SARS bez přidružené bakteriální infekce, výrazně zvyšuje riziko šíření kmenů bakterií rezistentních na antibiotika [4 ] [5] . Antibiotika jako antibakteriální léčiva jsou k léčbě onemocnění virové povahy nepoužitelná – antibiotika na viry nepůsobí [4] .
Historicky antibiotika zahrnovala sloučeniny mikrobiálního původu, které mají toxický účinek na jakékoli mikroorganismy, včetně mikroskopických hub, a také na maligní nádorové buňky [6] . Plně syntetické léky, které nemají žádné přírodní analogy a mají supresivní účinek na růst bakterií podobně jako antibiotika, se tradičně neoznačovaly jako antibiotika, ale antibakteriální chemoterapeutika. Zejména když byly mezi antibakteriálními chemoterapeutickými léky známy pouze sulfonamidy, bylo zvykem mluvit o celé třídě antibakteriálních léků jako o „antibiotikách a sulfonamidech“. Koncem 20. století, v souvislosti s vynálezem mnoha velmi silných antibakteriálních léků na chemoterapii, zejména fluorochinolonů , které se svou účinností přibližují nebo převyšují „tradiční“ antibiotika, se pojem „antibiotikum“ začal používat nejen ve vztahu k přírodní a polosyntetické sloučeniny, ale také mnoho silných antibakteriálních chemoterapeutických léků. V současnosti se tento termín používá pouze pro antibakteriální léčiva [7] .
Mnoho starověkých civilizací, včetně starých Egypťanů a Řeků, používalo plísně a některé rostliny k léčbě infekcí, protože obsahovaly antibiotika. Například ve starém Egyptě, Číně a Indii se plesnivý chléb používal k dezinfekci přikládáním na rány a abscesy. Zmínky o využití plísně pro léčebné účely se nacházejí ve spisech starověkých vědců a filozofů. V roce 1963 popsal etnobotanik Enrique Oblitas Poblete využití plísní indiánskými medici v 15. a 16. století.
Na počátku 70. let 19. století lékaři Aleksey Gerasimovič Polotebnov a Vjačeslav Avksentevič Manassein současně studovali plíseň , kteří po studiu houby Penicillium glaucum podrobně popsali hlavní, zejména bakteriostatické vlastnosti zelené plísně [8] . Polotebnov, když zjistil léčebný účinek plísní na hnisavé rány a vředy [9] , doporučil použití plísní k léčbě kožních chorob. Jeho dílo Patologický význam zelené plísně vyšlo v roce 1873. Nápad však v té době nedostal další praktické uplatnění.
V roce 1896 italský lékař a mikrobiolog Bartomeleo Gosio izoloval z Penicillium kyselinu mykofenolovou , která byla účinná proti antraxu.
Penicilin objevil v roce 1897 francouzský vojenský lékař Ernest Duchen . Všiml si, že arabští podkoní používali plíseň ze sedel k léčbě ran na hřbetech koní. Při práci s houbami rodu Penicillium testoval plíseň na morčatech a objevil její destruktivní účinek na bacila tyfu. Jeho práce ale nepřitáhla pozornost vědecké komunity.
V roce 1904 ruský vědec M. G. Tartakovsky oznámil, že látka vylučovaná zelenou plísní brzdí rozvoj původce kuřecí cholery.
V roce 1913 američtí vědci Karl Alsberg a Otis Fisher Black získali z Penicillium puberulum toxickou látku s antimikrobiálními vlastnostmi (v roce 1936, kdy byla stanovena její chemická struktura, se ukázalo, že jde o kyselinu penicilovou ). [deset]
V roce 1928 izoloval Alexander Fleming první antibiotikum [4] . Provedl obyčejný experiment při studiu patogenních bakterií. Poté, co vypěstoval kolonie stafylokoků , zjistil, že některé z nich byly infikovány běžnou plísní Penicillium , která roste na zatuchlém chlebu a zezelená. Kolem každé kolonie plísní byla oblast bez bakterií. Fleming dospěl k závěru, že plíseň produkovala látku, která zabíjela bakterie, kterou nazval „ penicilin “. Fleming o tom informoval 13. září 1929 na setkání Medical Research Club na londýnské univerzitě. Ani po zveřejnění článku však zpráva mezi lékaři nevzbudila nadšení. Objevená látka se totiž ukázala jako velmi nestabilní, ničila se i při krátkodobém skladování, zejména v kyselém prostředí.
Až v roce 1938 se dvěma vědcům z Oxfordské univerzity, Howardu Floreymu a Ernst Cheyneovi , podařilo vyřešit problém stability získáním soli kyseliny penicilinové. Vzhledem k velké potřebě léků za druhé světové války začala již v roce 1943 masová výroba tohoto léku. V roce 1945 byli Fleming, Flory a Chain za svou práci oceněni Nobelovou cenou .
V SSSR získal první sovětský antibakteriální lék Krustozin sovětská mikrobioložka Zinaida Yermolyeva v roce 1942.
Přibližně od konce 60. let 20. století farmakologové modifikovali již známá léčiva po vzniku bakteriální rezistence na existující, za celou tuto dobu nebyla nalezena nová antibiotika. V roce 2017 byla oznámena syntéza modifikovaného arylomycinu(G0775), na jehož základě je možné vytvořit zásadně novou třídu antibiotik, která účinně ovlivňují gramnegativní bakterie [11] [12] [13] .
Obrovská rozmanitost antibiotik a jejich účinků na lidský organismus byla důvodem pro klasifikaci a rozdělení antimikrobiálních léků do skupin. Podle povahy účinku na bakteriální buňku lze antibiotika rozdělit do dvou skupin:
Klasifikace podle chemické struktury, která je široce používána v lékařském prostředí, se skládá z následujících skupin:
Beta-laktamová antibiotika (β-laktamová antibiotika, β-laktamy) jsou skupinou antibiotik, která jsou spojena přítomností β-laktamového kruhu ve struktuře . Beta-laktamy zahrnují podskupiny penicilinů, cefalosporinů , karbapenemů a monobaktamů. Podobnost chemické struktury předurčuje stejný mechanismus účinku všech β-laktamů (narušení syntézy bakteriální buněčné stěny), stejně jako zkříženou alergii na ně u některých pacientů.
PenicilinyPeniciliny jsou antimikrobiální léky patřící do třídy β-laktamových antibiotik. Předchůdcem penicilinů je benzylpenicilin (penicilin G, nebo jednoduše penicilin), který se v klinické praxi používá od počátku 40. let 20. století.
CefalosporinyCefalosporiny ( anglicky cefalosporiny ) jsou třídou β-laktamových antibiotik, jejichž chemická struktura je založena na kyselině 7-aminocefalosporanové ( 7-ACA ). Hlavními rysy cefalosporinů ve srovnání s peniciliny je jejich větší odolnost vůči β-laktamázám, enzymům produkovaným mikroorganismy. Jak se ukázalo, první antibiotika - cefalosporiny, mající vysokou antibakteriální aktivitu, nemají úplnou rezistenci na β-laktamázy. Protože jsou rezistentní vůči plazmidovým laktamázam, ničí je chromozomální laktamázy produkované gramnegativními bakteriemi. Pro zvýšení stability cefalosporinů, rozšíření spektra antimikrobiálního účinku a zlepšení farmakokinetických parametrů byly syntetizovány jejich četné semisyntetické deriváty.
KarbapenemyKarbapenemy ( anglicky carbapenems ) jsou třídou β-laktamových antibiotik se širokým spektrem aktivit, které mají strukturu, která je činí vysoce odolnými vůči beta-laktamázám . Není odolný vůči novému typu beta-laktamázy NDM1 [14] .
Makrolidy jsou skupinou léčiv, většinou antibiotik, jejichž chemická struktura je založena na makrocyklickém 14- nebo 16členném laktonovém kruhu, na který je navázán jeden nebo více sacharidových zbytků. Účinek makrolidů je způsoben porušením syntézy proteinů na ribozomech mikroorganismů. Makrolidy patří do třídy polyketidů , sloučenin přírodního původu. Makrolidy patří mezi nejméně toxická antibiotika.
Mezi makrolidy patří také:
Kromě toho skupina makrolidů nominálně zahrnuje imunosupresivní léčivo takrolimus , jehož chemická struktura je 23členný laktonový kruh.
Tetracykliny ( anglicky tetracykliny ) - skupina antibiotik patřících do třídy polyketidů , podobných v chemické struktuře a biologických vlastnostech. Zástupci této rodiny se vyznačují společným spektrem a mechanismem antimikrobiálního účinku, úplnou zkříženou rezistencí, podobnými farmakologickými charakteristikami. Rozdíly se týkají některých fyzikálně-chemických vlastností, stupně antibakteriálního účinku, charakteristik absorpce, distribuce, metabolismu v makroorganismu a snášenlivosti.
Aminoglykosidy jsou skupinou antibiotik, jejichž společnou chemickou strukturou je přítomnost aminocukru v molekule spojeného glykosidickou vazbou s aminocyklickým kruhem. Pokud jde o chemickou strukturu , spektinomycin , aminocyklitolové antibiotikum, je také blízký aminoglykosidům. Hlavní klinický význam aminoglykosidů spočívá v jejich aktivitě proti aerobním gramnegativním bakteriím.
Linkosamidy (syn.: linkosamides ) je skupina antibiotik, která zahrnuje přírodní antibiotikum linkomycin a jeho polosyntetický analog klindamycin . Mají bakteriostatické nebo baktericidní vlastnosti v závislosti na koncentraci v těle a citlivosti mikroorganismů. Účinek je způsoben supresí syntézy proteinů v bakteriálních buňkách vazbou na podjednotku 50S ribozomální membrány. Linkosamidy jsou odolné vůči působení kyseliny chlorovodíkové žaludeční šťávy. Po požití se rychle vstřebávají. Používá se u infekcí způsobených grampozitivními koky (hlavně jako léky druhé volby) a anaerobní flórou, která nevytváří spory. Obvykle se kombinují s antibiotiky, která ovlivňují gramnegativní flóru (například aminoglykosidy ).
Chloramfenikol ( chloramfenikol ) je širokospektrální antibiotikum. Bezbarvé krystaly s velmi hořkou chutí. Používá se k léčbě břišního tyfu , úplavice a dalších nemocí. Toxický. Registrační číslo CAS : 56-75-7. Racemickou formou je synthomycin [15] .
Glykopeptidová antibiotika jsou třídou antibiotik sestávající z glykosylovaných cyklických nebo polycyklických neribozomálních peptidů. Tato třída antibiotik inhibuje syntézu buněčné stěny u citlivých mikroorganismů inhibicí syntézy peptidoglykanů .
Polymyxiny jsou skupinou baktericidních antibiotik s úzkým spektrem účinku proti gramnegativní flóře. Velký klinický význam má aktivita polymyxinů proti P. aeruginosa . Chemickou povahou se jedná o polyenové sloučeniny, včetně polypeptidových zbytků . V běžných dávkách působí léky této skupiny bakteriostaticky, ve vysokých koncentracích působí baktericidně. Z léčiv se používá především polymyxin B a polymyxin M . Mají výraznou nefro- a neurotoxicitu.
Sulfonamidy ( lat. sulfanilamid ) je skupina chemikálií odvozených od para -aminobenzensulfamidu - amidu kyseliny sulfanilové (kyselina para-aminobenzensulfonová). Mnoho z těchto látek se od poloviny dvacátého století používá jako antibakteriální léčiva. para -Aminobenzensulfamid - nejjednodušší sloučenina této třídy - se také nazývá bílý streptocid a stále se používá v lékařství. Poněkud složitější sulfanilamid prontosil ( červený streptocid ) byl prvním lékem této skupiny a obecně prvním syntetickým antibakteriálním lékem na světě.
Chinolony jsou skupinou antibakteriálních léčiv, která také zahrnuje fluorochinolony . První léky z této skupiny, především kyselina nalidixová , se řadu let používaly pouze na infekce močových cest. Ale po podání fluorochinolonů se ukázalo, že mohou mít velký význam i při léčbě systémových bakteriálních infekcí. V posledních letech jde o nejdynamičtěji se rozvíjející skupinu antibiotik.
Fluorochinolony ( anglicky fluorochinolony ) jsou skupinou léčivých látek s výraznou antimikrobiální aktivitou, široce používané v lékařství jako širokospektrá antibiotika. Z hlediska šíře spektra antimikrobiální aktivity, aktivity a indikací k použití se skutečně blíží antibiotikům, liší se však od nich chemickou strukturou a původem. (Antibiotika jsou produkty přírodního původu nebo jejich blízké syntetické analogy, zatímco fluorochinolony přírodní analog nemají). Fluorochinolony se dělí na léky první generace ( pefloxacin , ofloxacin , ciprofloxacin , lomefloxacin , norfloxacin ) a druhé generace ( levofloxacin , sparfloxacin , moxifloxacin ) [16] . Z fluorochinolonů jsou na Seznamu životně důležitých a esenciálních léčiv zařazeny lomefloxacin , ofloxacin , ciprofloxacin , levofloxacin , sparfloxacin a moxifloxacin .
Nitrofurany jsou skupinou antibakteriálních látek. Na nitrofurany jsou citlivé grampozitivní a gramnegativní bakterie, dále chlamydie a někteří prvoci ( Trichomonas , Giardia ). Obvykle nitrofurany působí na mikroorganismy bakteriostaticky, ale ve vysokých dávkách mohou mít baktericidní účinek. Rezistence mikroflóry se vůči nitrofuranům vyvine jen zřídka.
Antituberkulotika jsou léky účinné proti Kochovu bacilu ( lat. Mycobacterium tuberculosis ). Podle mezinárodní anatomicko-terapeuticko-chemické klasifikace ("ATC", angl. ATC ) mají kód J04A [17] .
Podle aktivity jsou léky proti TBC rozděleny do tří skupin:
Dlouho neexistovaly jednotné zásady pro pojmenování antibiotik. Nejčastěji byly pojmenovány podle generického nebo specifického jména výrobce, méně často - v souladu s chemickou strukturou. Některá antibiotika jsou pojmenována podle lokality, kde byl výrobce izolován, a např. etamicin získal svůj název podle čísla kmene (8).
V roce 1965 Mezinárodní výbor pro názvosloví antibiotik doporučil následující pravidla:
Antibiotika na rozdíl od antiseptik působí antibakteriálně nejen při zevní aplikaci, ale i v biologickém prostředí těla při systémovém (orálním, intramuskulárním, intravenózním, rektálním, vaginálním atd.).
Alkohol může ovlivnit jak aktivitu, tak metabolismus antibiotik [19] ovlivněním aktivity jaterních enzymů, které antibiotika rozkládají [20] . Zejména některá antibiotika, včetně metronidazolu , tinidazolu , chloramfenikolu , co-trimoxazolu , cefamandolu , ketokonazolu , latamoxefu , cefoperazonu , cefmenoximu a furazolidonu , interagují s tělesným metabolismem alkoholu (blokují přeměnu kyseliny acetaldehydové). tělo s příznaky, včetně nevolnosti, zvracení, křeče , dušnost, s těžkou otravou vede ke smrti. Pití alkoholu s těmito antibiotiky je přísně kontraindikováno. Koncentraci doxycyklinu a erytromycinu lze navíc za určitých okolností významně snížit konzumací alkoholu [21] [22] .
Antibiotická rezistence se obvykle dělí na biologickou a klinickou. Biologická antibiotická rezistence (antibiotická rezistence) je chápána jako schopnost mikroorganismu odolávat působení antibiotika. Klinická - schopnost mikroorganismů přežít v přítomnosti koncentrací antimikrobiálního léčiva, maximum dosažitelné v podmínkách daného organismu.
Rezistence na antibiotika může být buď přirozená (kvůli nedostatku cílů pro antibiotikum nebo nemožnosti ji dosáhnout v mikrobiální buňce), nebo získaná. Příkladem přirozené rezistence je rezistence většiny grampozitivních mikroorganismů vůči polymyxinům v důsledku nepřístupnosti cíle pro polymyxiny (membrány) v důsledku silné mureinové vrstvy (grampozitivní buněčná stěna). Dalším příkladem přirozené rezistence je přirozená rezistence mykobakterií vůči beta-laktamovým lékům v důsledku vysoké hydrofobnosti mykobakteriální buněčné stěny .
Získaná rezistence vzniká v důsledku mutací a je fixována v populaci pod vlivem antibiotika. Vznik a udržení získané rezistence k antimikrobiálním lékům usnadňuje jejich negramotné a nekontrolované užívání, zejména užívání bez lékařského předpisu [22] .
Antibiotika se používají k prevenci a léčbě zánětů způsobených bakteriální mikroflórou . Podle účinku na bakteriální organismy se rozlišují antibiotika baktericidní (zabíjející bakterie např. destrukcí jejich vnější membrány) a bakteriostatická (inhibující reprodukci mikroorganismu).
Předpokladem užívání antibiotik je předpis lékaře. Samoléčba antibiotiky je nepřijatelná a nebezpečná. Hlavním nebezpečím samoléčby je zkreslení klinického obrazu (obtíže při následné diagnostice onemocnění) a přechod onemocnění do chronické formy. Antibiotická terapie nemůže být doprovázena jinými léky: antimykotiky, probiotiky a dalšími, které tak či onak ovlivňují účinek hlavního léku [22] .
Při užívání antibiotik je nutné udržovat koncentraci léku v těle, k čemuž je nutné dodržovat stejné intervaly mezi dávkami léku (typická návštěva je 3x denně - jedná se o užívání pilulek po osmi hodinách) , kapsle a tablety by se měly polykat celé a zapíjet vodou, nikoli džusem, a proto se již nejedná o alkoholický nápoj. Nevynechávejte užívání léku [22] .
Obecně platí, že pokud není antimikrobiální terapie účinná po 72 hodinách, svědčí to o chybné preskripci, v takovém případě je nutné konzultovat s lékařem další předpis [22] .
Antibiotika se používají k prevenci hromadných onemocnění zvířat v podnicích s chovem hospodářských zvířat, nejmasověji v čínském vepřovém průmyslu [22] .
Světová zdravotnická organizace je znepokojena nekontrolovaným používáním antibiotik na pozadí nárůstu výskytu superinfekcí (onemocnění způsobených multirezistentními bakteriemi, které nejsou citlivé na stávající antibiotika) a vydala doporučení pro Čínu, USA, Francii, Indie a další země kontrolovat jejich používání. Ve Spojených státech, Francii a Rusku jsou přijímána opatření ke snížení nekontrolovaného a nevhodného užívání antibiotik [23] .
Některá antibiotika mají také další cenné vlastnosti, které nesouvisejí s jejich antibakteriální aktivitou, ale souvisí s jejich účinkem na makroorganismus.
V roce 2000 byl publikován přehled [24] , který poskytuje údaje o srovnávací analýze kvality originálního antibakteriálního léku a 40 jeho generik ze 13 různých zemí světa. U 28 generik bylo množství účinné látky uvolněné po rozpuštění výrazně nižší než u originálu, ačkoli všechna měla odpovídající specifikaci. Dvacet čtyři ze 40 přípravků překročilo doporučený limit 3 % cizích látek a práh (>0,8 %) pro 6,11-di-O-methylerythromycin A , sloučeninu odpovědnou za nežádoucí účinky.
Studie farmaceutických vlastností generik azithromycinu , nejoblíbenějších v Rusku, také ukázala, že celkové množství nečistot v kopiích je 3,1–5,2krát vyšší než v původním léku Sumamed (vyrábí Teva Pharmaceutical Industries ), včetně neznámých nečistot. - 2-3,4krát.
Je důležité, že změna farmaceutických vlastností generického léčiva snižuje jeho biologickou dostupnost , a proto v konečném důsledku vede ke změně specifické antibakteriální aktivity, snížení tkáňové koncentrace a oslabení terapeutického účinku. Takže v případě azithromycinu se jedna z kopií při kyselé hodnotě pH (1,2) v testu rozpustnosti, simulující vrchol separace žaludeční šťávy, rozpustila pouze z 1/3 a druhá příliš brzy, za 10 minut. , což by nedovolilo, aby se lék úplně vstřebal ve střevě. A jedno z generik azithromycinu ztratilo schopnost rozpouštět se při hodnotě pH 4,5 [25] .
Není jasné, jak důležitá je role antibiotik v konkurenci mezi mikroorganismy v přirozených podmínkách. Zelman Waksman věřil, že tato role je minimální, antibiotika se netvoří kromě čistých kultur na bohatých médiích. Následně však bylo zjištěno, že u řady výrobců se aktivita syntetizujících antibiotik zvyšuje v přítomnosti jiných druhů nebo specifických produktů jejich metabolismu. V roce 1978 LM Polyanskaya prokázala možnost syntetizovat antibiotika v půdě na příkladu heliomycinu S. olivocinereus , který při vystavení UV záření září . Antibiotika jsou pravděpodobně zvláště důležitá v soutěži o environmentální zdroje pro pomalu rostoucí aktinomycety . Experimentálně bylo prokázáno, že když se kultury aktinomycet zavedou do půdy, populační hustota druhů aktinomycet vystavených účinku antagonisty klesá rychleji a ustálí se na nižší úrovni než u jiných populací.
Podle průzkumu provedeného v roce 2011 Všeruským střediskem pro výzkum veřejného mínění (VTsIOM) se 46 % Rusů domnívá, že antibiotika zabíjejí viry i bakterie (ačkoli ve skutečnosti antibiotika fungují pouze na citlivé bakterie) [26] .
Podle konference Student Scientific Forum v roce 2013 s odkazem na WHO tvoří největší počet padělků – 42 % – antibiotika [27] .
Slovníky a encyklopedie | ||||
---|---|---|---|---|
|
Antibakteriální látky pro systémové použití ( J01. ) | |
---|---|
|