Antibiotika (av andra grekiska ἀντί "mot" + βίος "liv") är ämnen som produceras av levande varelser (främst mikroorganismer) och har en antimikrobiell effekt. [1] Naturliga och syntetiska antibiotika används i stor utsträckning som läkemedel för behandling av infektioner . De fungerar inte mot virusinfektioner , men det finns svampdödande och antiprotozoala antibiotika. Antibiotika kan döda mikroorganismer eller stoppa dem från att föröka sig, vilket tillåter naturliga försvarsmekanismer att eliminera dem [2] .
Encyclopedia Britannica definierar antibiotika som ämnen som produceras av levande varelser (främst mikroorganismer) som har antimikrobiell aktivitet [3] .
Definitionen som lärs ut vid universitet i USA, introducerad av Waksman och utvecklad av Benedict och Langlike, inkluderar dessutom kravet att undertrycka livsprocesserna för mikroorganismer i små koncentrationer .
Antibiotika av naturligt ursprung produceras oftast av aktinomyceter , mer sällan av icke-myceliska bakterier . De kan också erhållas från högre växter ( fytoncider ) och andra organismer.
Vissa antibiotika används som cellgifter (antineoplastiska) läkemedel vid behandling av cancer.
Det finns ett utbrett missförstånd bland allmänheten om hur antibiotika fungerar. Felaktig användning av antibiotika - tidigt utsättande, låga doser och användning av antibiotika utan behov (utan recept), inklusive för behandling av SARS utan tillhörande bakterieinfektion, ökar kraftigt risken för spridning av antibiotikaresistenta bakteriestammar [4 ] [5] . Antibiotika, eftersom de är antibakteriella läkemedel, är värdelösa för behandling av sjukdomar som är av viral natur - antibiotika verkar inte på virus [4] .
Historiskt har antibiotika inkluderat föreningar av mikrobiellt ursprung som har en toxisk effekt på alla mikroorganismer, inklusive mikroskopiska svampar, såväl som maligna tumörceller [6] . Helsyntetiska läkemedel som inte har några naturliga analoger och har en undertryckande effekt på bakterietillväxt liknande antibiotika har traditionellt kallats inte antibiotika, utan antibakteriella kemoterapiläkemedel. I synnerhet när endast sulfonamider var kända bland antibakteriella kemoterapiläkemedel, var det vanligt att tala om hela klassen av antibakteriella läkemedel som "antibiotika och sulfonamider". I slutet av 1900-talet, i samband med uppfinningen av många mycket starka antibakteriella kemoterapiläkemedel, i synnerhet fluorokinoloner , som närmade sig eller överträffade "traditionella" antibiotika i aktivitet, började begreppet "antibiotika" användas inte bara i relation till naturliga och halvsyntetiska föreningar, men också till många starka antibakteriella kemoterapiläkemedel. För närvarande används termen endast för antibakteriella läkemedel [7] .
Många forntida civilisationer, inklusive de gamla egyptierna och grekerna, använde mögel och vissa växter för att behandla infektioner eftersom de innehöll antibiotika. Till exempel, i det gamla Egypten, Kina och Indien användes mögligt bröd för desinfektion genom att applicera det på sår och bölder. Omnämnanden av användningen av mögel för medicinska ändamål finns i skrifter av forntida vetenskapsmän och filosofer. År 1963 beskrev etnobotanikern Enrique Oblitas Poblete användningen av mögel av indianska medicinmän under 1400- och 1500-talen.
I början av 1870-talet studerade läkarna Aleksey Gerasimovich Polotebnov och Vyacheslav Avksentevich Manassein samtidigt mögel , som, efter att ha studerat svampen Penicillium glaucum , i detalj beskrev de viktigaste, i synnerhet, bakteriostatiska egenskaperna hos grönmögel [8] . Polotebnov, efter att ha tagit reda på den terapeutiska effekten av mögel på purulenta sår och sår [9] , rekommenderade användningen av mögel för behandling av hudsjukdomar. Hans verk The Pathological Significance of Green Mold publicerades 1873. Men idén på den tiden fick ingen vidare praktisk tillämpning.
År 1896 isolerade den italienske läkaren och mikrobiologen Bartomeleo Gosio mykofenolsyra från Penicillium , som var aktiv mot mjältbrand.
Penicillin upptäcktes 1897 av den franske militärläkaren Ernest Duchen . Han lade märke till att arabiska hästskötare använde mögel från sadlar för att behandla sår på hästryggar. Han arbetade med svampar av släktet Penicillium och testade mögeln på marsvin och upptäckte dess destruktiva effekt på tyfusbacillen. Men hans arbete väckte inte uppmärksamhet från det vetenskapliga samfundet.
År 1904 rapporterade den ryska forskaren M. G. Tartakovsky att ämnet som utsöndras av grönmögel hämmar utvecklingen av det orsakande medlet för kycklingkolera.
År 1913 erhöll de amerikanska forskarna Karl Alsberg och Otis Fisher Black från Penicillium puberulum ett giftigt ämne med antimikrobiella egenskaper (1936, när dess kemiska struktur fastställdes, visade det sig att det var penicillsyra ). [tio]
1928 isolerade Alexander Fleming det första antibiotikumet [4] . Han genomförde ett vanligt experiment under studiet av patogena bakterier. Efter att ha odlat kolonier av stafylokocker upptäckte han att några av dem var infekterade med den vanliga mögeln Penicillium , som växer på gammalt bröd och gör det grönt. Det fanns ett område runt varje mögelkoloni som var fritt från bakterier. Fleming drog slutsatsen att mögelsvampen producerade ett ämne som dödade bakterier, som han kallade " penicillin ". Fleming rapporterade detta den 13 september 1929 vid ett möte i Medical Research Club vid University of London. Men inte ens efter publiceringen av artikeln väckte meddelandet entusiasm bland läkarna. Faktum är att det upptäckta ämnet visade sig vara mycket instabilt, det förstördes även under korttidslagring, särskilt i en sur miljö.
Det var inte förrän 1938 som två forskare vid Oxford University, Howard Florey och Ernst Cheyne , lyckades lösa stabilitetsproblemet genom att erhålla ett salt av penicillinsyra. På grund av det stora behovet av mediciner under andra världskriget började massproduktionen av denna medicin redan 1943. 1945 tilldelades Fleming, Flory och Chain Nobelpriset för sitt arbete .
I Sovjetunionen erhölls det första sovjetiska antibakteriella läkemedlet Krustozin av den sovjetiske mikrobiologen Zinaida Yermolyeva 1942.
Ungefär sedan slutet av sextiotalet av XX-talet har farmakologer modifierat redan kända läkemedel efter uppkomsten av bakteriell resistens mot befintliga, under hela denna tid har nya antibiotika inte hittats. 2017 tillkännagavs syntesen av ett modifierat arylomycin(G0775), på basis av vilken det är möjligt att skapa en fundamentalt ny klass av antibiotika som effektivt påverkar gramnegativa bakterier [11] [12] [13] .
En stor variation av antibiotika och deras effekter på människokroppen var anledningen till klassificeringen och uppdelningen av antimikrobiella läkemedel i grupper. Beroende på arten av effekten på bakteriecellen kan antibiotika delas in i två grupper:
Klassificeringen efter kemisk struktur, som används allmänt i den medicinska miljön, består av följande grupper:
Beta-laktamantibiotika (β-laktamantibiotika, β-laktamer) är en grupp antibiotika som förenas av närvaron av en β-laktamring i strukturen . Beta-laktamer inkluderar undergrupperna penicilliner, cefalosporiner , karbapenemer och monobaktamer. Likheten mellan den kemiska strukturen förutbestämmer samma verkningsmekanism för alla β-laktamer (kränkning av syntesen av bakteriecellväggen), såväl som korsallergi mot dem hos vissa patienter.
PenicillinerPenicilliner är antimikrobiella läkemedel som tillhör klassen β-laktamantibiotika . Penicilliners förfader är bensylpenicillin (penicillin G, eller helt enkelt penicillin), som har använts i klinisk praxis sedan början av 1940-talet.
CefalosporinerCefalosporiner ( engelska cefalosporiner ) är en klass av β-laktamantibiotika , vars kemiska struktur är baserad på 7-aminocefalosporansyra ( 7-ACA ). Huvuddragen hos cefalosporiner i jämförelse med penicilliner är deras större motståndskraft mot β-laktamaser, enzymer som produceras av mikroorganismer. Som det visade sig, har de första antibiotika - cefalosporiner, med hög antibakteriell aktivitet, inte fullständig resistens mot β-laktamaser. Eftersom de är resistenta mot plasmidlaktamaser, förstörs de av kromosomala laktamaser som produceras av gramnegativa bakterier. För att öka stabiliteten hos cefalosporiner, utöka spektrumet av antimikrobiell verkan och förbättra de farmakokinetiska parametrarna, syntetiserades deras många semisyntetiska derivat.
CarbapenemsKarbapenemer ( engelska carbapenems ) är en klass av β-laktamantibiotika med ett brett utbud av aktiviteter, med en struktur som gör dem mycket resistenta mot betalaktamaser . Inte resistent mot en ny typ av beta-laktamas NDM1 [14] .
Makrolider är en grupp läkemedel, mest antibiotika, vars kemiska struktur är baserad på en makrocyklisk 14- eller 16-ledad laktonring , till vilken en eller flera kolhydratrester är fästa. Makrolidernas verkan beror på en kränkning av proteinsyntesen på mikroorganismernas ribosomer . Makrolider tillhör klassen polyketider , föreningar av naturligt ursprung. Makrolider är bland de minst giftiga antibiotika.
Makrolider inkluderar också:
Dessutom inkluderar makrolidgruppen nominellt det immunsuppressiva läkemedlet takrolimus , vars kemiska struktur är en 23-ledad laktonring.
Tetracykliner ( engelska tetracykliner ) - en grupp antibiotika som tillhör klassen polyketider , liknande i kemisk struktur och biologiska egenskaper. Representanter för denna familj kännetecknas av ett gemensamt spektrum och mekanism för antimikrobiell verkan, fullständig korsresistens, liknande farmakologiska egenskaper. Skillnaderna hänför sig till vissa fysikalisk-kemiska egenskaper, graden av antibakteriell effekt, egenskaperna för absorption, distribution, metabolism i makroorganismen och tolerabilitet.
Aminoglykosider är en grupp antibiotika vars gemensamma kemiska struktur är närvaron av ett aminosocker i molekylen kopplat till den aminocykliska ringen med en glykosidbindning. När det gäller kemisk struktur är spectinomycin , ett aminocyklitolantibiotikum, också nära aminoglykosider. Den huvudsakliga kliniska betydelsen av aminoglykosider ligger i deras aktivitet mot aeroba gramnegativa bakterier.
Lincosamides (syn.: lincosamides ) är en grupp antibiotika som inkluderar det naturliga antibiotikumet lincomycin och dess semisyntetiska analog clindamycin . De har bakteriostatiska eller bakteriedödande egenskaper, beroende på koncentrationen i kroppen och känsligheten hos mikroorganismer. Verkan beror på undertryckandet av proteinsyntesen i bakterieceller genom att binda 50S-subenheten i det ribosomala membranet. Linkosamider är resistenta mot verkan av saltsyra i magsaft. Efter förtäring absorberas de snabbt. Det används för infektioner orsakade av grampositiva kocker (främst som andrahandsläkemedel) och icke-sporbildande anaerob flora. De kombineras vanligtvis med antibiotika som påverkar gramnegativ flora (till exempel aminoglykosider ).
Kloramfenikol ( kloramfenikol ) är ett bredspektrumantibiotikum. Färglösa kristaller med en mycket bitter smak. Används för att behandla tyfoidfeber , dysenteri och andra sjukdomar. Toxisk. CAS registreringsnummer : 56-75-7. Den racemiska formen är syntomycin [15] .
Glykopeptidantibiotika är en klass av antibiotika som består av glykosylerade cykliska eller polycykliska icke-ribosomala peptider. Denna klass av antibiotika hämmar cellväggssyntesen i känsliga mikroorganismer genom att hämma syntesen av peptidoglykan .
Polymyxiner är en grupp bakteriedödande antibiotika med ett smalt spektrum av aktivitet mot gramnegativ flora. Av stor klinisk betydelse är polymyxins aktivitet mot P. aeruginosa . Av kemisk natur är dessa polyenföreningar, inklusive polypeptidrester . I normala doser verkar läkemedel av denna grupp bakteriostatiskt, i höga koncentrationer har de en bakteriedödande effekt. Av läkemedlen används främst polymyxin B och polymyxin M . De har uttalad nefro- och neurotoxicitet.
Sulfonamider ( lat. sulfanilamid ) är en grupp kemikalier som härrör från para -aminobensensulfamid - sulfanilsyraamid (para-aminobensensulfonsyra). Många av dessa ämnen har använts som antibakteriella läkemedel sedan mitten av nittonhundratalet. para -Aminobensensulfamid - den enklaste föreningen i klassen - kallas även vit streptocid och används fortfarande inom medicinen. En något mer komplex sulfanilamidprontosil ( röd streptocid ) var det första läkemedlet i denna grupp och i allmänhet världens första syntetiska antibakteriella läkemedel.
Kinoloner är en grupp antibakteriella läkemedel som även inkluderar fluorokinoloner . De första läkemedlen i denna grupp, främst nalidixinsyra , användes under många år endast för urinvägsinfektioner. Men efter att ha fått fluorokinoloner stod det klart att de också kunde ha stor betydelse vid behandling av systemiska bakterieinfektioner. Under de senaste åren är detta den mest dynamiskt utvecklande gruppen av antibiotika.
Fluorokinoloner ( engelska fluorokinoloner ) är en grupp medicinska substanser med uttalad antimikrobiell aktivitet, flitigt använda inom medicinen som bredspektrumantibiotika. När det gäller bredden av spektrumet av antimikrobiell aktivitet, aktivitet och indikationer för användning är de mycket nära antibiotika, men skiljer sig från dem i kemisk struktur och ursprung. (Antibiotika är produkter av naturligt ursprung eller nära syntetiska analoger därav, medan fluorokinoloner inte har en naturlig analog). Fluorokinoloner delas in i första generationens läkemedel ( pefloxacin , ofloxacin , ciprofloxacin , lomefloxacin , norfloxacin ) och andra generationen ( levofloxacin , sparfloxacin , moxifloxacin ) [16] . Av fluorokinolonerna är lomefloxacin , ofloxacin , ciprofloxacin , levofloxacin , sparfloxacin och moxifloxacin inkluderade i listan över vitala och essentiella läkemedel .
Nitrofuraner är en grupp antibakteriella medel. Gram-positiva och gram-negativa bakterier, samt klamydia och vissa protozoer ( Trichomonas , Giardia ), är känsliga för nitrofuraner. Vanligtvis verkar nitrofuraner på mikroorganismer bakteriostatiskt, men i höga doser kan de ha en bakteriedödande effekt. Mikroflora-resistens utvecklas sällan mot nitrofuraner.
Anti-tuberkulosläkemedel är läkemedel som är verksamma mot Kochs bacill ( lat. Mycobacterium tuberculosis ). Enligt den internationella anatomisk-terapeutisk-kemiska klassificeringen ("ATC", eng. ATC ) har de koden J04A [17] .
Efter aktivitet delas anti-TB-läkemedel in i tre grupper:
Länge fanns det inga enhetliga principer för namngivning av antibiotika. Oftast namngavs de enligt det generiska eller specifika namnet på producenten, mindre ofta - i enlighet med den kemiska strukturen. Vissa antibiotika är namngivna efter den ort där producenten isolerades, och till exempel etamicin fick sitt namn från stamnumret (8).
1965 rekommenderade International Committee on Antibiotic Nomenclature följande regler:
Antibiotika, till skillnad från antiseptika , har antibakteriell aktivitet inte bara när de appliceras externt, utan också i den biologiska miljön i kroppen när de används systemiskt (oralt, intramuskulärt, intravenöst, rektalt, vaginalt, etc.).
Alkohol kan påverka både aktivitet och metabolism av antibiotika [19] genom att påverka aktiviteten hos leverenzymer som bryter ner antibiotika [20] . I synnerhet vissa antibiotika, inklusive metronidazol , tinidazol , kloramfenikol , co-trimoxazol , cefamandol , ketokonazol , latamoxef , cefoperazon , cefmenoxim och furazolidon interagerar med kroppens alkoholmetabolism (blockerar omvandlingen av acetalhyd till acetalhyd till acetalhyd) kroppen med symtom, inklusive illamående, kräkningar, kramper , andnöd, med allvarlig förgiftning leder till döden. Att dricka alkohol med dessa antibiotika är strikt kontraindicerat. Dessutom kan koncentrationen av doxycyklin och erytromycin under vissa omständigheter reduceras avsevärt genom alkoholkonsumtion [21] [22] .
Antibiotikaresistens brukar delas in i biologisk och klinisk. Biologisk antibiotikaresistens (antibiotikaresistens) förstås som en mikroorganisms förmåga att motstå verkan av ett antibiotikum. Klinisk - förmågan hos mikroorganismer att överleva i närvaro av koncentrationer av ett antimikrobiellt läkemedel, det maximala som kan uppnås under en given organisms förhållanden.
Antibiotikaresistens kan vara antingen naturlig (på grund av bristen på mål för antibiotikan eller omöjligheten att uppnå det i den mikrobiella cellen) eller förvärvad. Ett exempel på naturlig resistens är motståndet mot polymyxiner hos de flesta grampositiva mikroorganismer på grund av otillgängligheten hos målet för polymyxiner (membran) på grund av det tjocka mureinskiktet (grampositiva cellvägg). Ett annat exempel på naturlig resistens är mykobakteriers naturliga resistens mot betalaktamläkemedel på grund av den mykobakteriella cellväggens höga hydrofobicitet .
Förvärvad resistens uppstår på grund av mutationer och fixeras i befolkningen under påverkan av ett antibiotikum. Uppkomsten och upprätthållandet av förvärvad resistens mot antimikrobiella läkemedel underlättas av deras analfabeter och okontrollerad användning, i synnerhet användning utan läkares recept [22] .
Antibiotika används för att förebygga och behandla inflammation orsakad av bakteriell mikroflora . Beroende på effekten på bakteriella organismer särskiljs bakteriedödande (dödar bakterier, till exempel på grund av förstörelsen av deras yttre membran) och bakteriostatiska (hämmar reproduktionen av en mikroorganism) antibiotika.
En förutsättning för användning av antibiotika är ordination av läkare. Självmedicinering med antibiotika är oacceptabelt och farligt. De största farorna med självbehandling är snedvridningen av den kliniska bilden (svårigheter vid efterföljande diagnos av sjukdomen) och övergången av sjukdomen till en kronisk form. Antibiotisk terapi kan inte åtföljas av andra läkemedel: svampdödande, probiotiska och andra som på ett eller annat sätt påverkar verkan av huvudläkemedlet [22] .
När du använder antibiotika är det nödvändigt att upprätthålla koncentrationen av läkemedlet i kroppen, för vilket det är nödvändigt att observera lika intervall mellan doser av läkemedlet (ett typiskt möte är 3 gånger om dagen - det här tar piller efter åtta timmar) , kapslar och tabletter ska sväljas hela och sköljas ner med vatten, inte juice, och så inte längre en alkoholhaltig dryck. Hoppa inte över att ta läkemedlet [22] .
Om antimikrobiell behandling inte är effektiv efter 72 timmar indikerar detta som en allmän regel en felaktig ordination, i vilket fall det är nödvändigt att konsultera en läkare för ett annat recept [22] .
Antibiotika används för att förebygga massdjurssjukdomar i boskapsföretag, mest massivt i Kinas grisindustri [22] .
Världshälsoorganisationen är oroad över den okontrollerade användningen av antibiotika mot bakgrund av en ökning av förekomsten av superinfektioner (sjukdomar orsakade av multiresistenta bakterier som är okänsliga för existerande antibiotika) och utfärdade rekommendationer till Kina, USA, Frankrike, Indien och andra länder för att kontrollera deras användning. I USA, Frankrike och Ryssland vidtas åtgärder för att minska den okontrollerade och olämpliga användningen av antibiotika [23] .
Vissa antibiotika har också ytterligare värdefulla egenskaper som inte är relaterade till deras antibakteriella aktivitet, men relaterade till deras effekt på makroorganismen.
År 2000 publicerades en recension [24] , som ger data om en jämförande analys av kvaliteten på det ursprungliga antibakteriella läkemedlet och 40 av dess generika från 13 olika länder i världen. I 28 generika var mängden aktiv substans som frigjordes vid upplösning betydligt lägre än den för originalet, även om de alla hade lämplig specifikation. Tjugofyra av de 40 formuleringarna överskred den rekommenderade gränsen på 3 % främmande material och tröskeln (>0,8 %) för 6,11-di-O-metylerytromycin A , föreningen som är ansvarig för biverkningarna.
Studien av de farmaceutiska egenskaperna hos generika azitromycin , den mest populära i Ryssland, visade också att den totala mängden föroreningar i kopior är 3,1–5,2 gånger högre än den i det ursprungliga Sumamed-läkemedlet (tillverkat av Teva Pharmaceutical Industries ), inklusive okända föroreningar - 2-3,4 gånger.
Det är viktigt att en förändring av de farmaceutiska egenskaperna hos ett generiskt läkemedel minskar dess biotillgänglighet och därför i slutändan leder till en förändring av den specifika antibakteriella aktiviteten, en minskning av vävnadskoncentrationen och en försvagning av den terapeutiska effekten. Så, i fallet med azitromycin , löstes en av kopiorna vid ett surt pH-värde (1,2) i löslighetstestet, som simulerade toppen av separationen av magsaft, endast 1/3, och den andra för tidigt, efter 10 minuter , vilket inte skulle tillåta att läkemedlet absorberas helt i tarmen. Och en av generika för azitromycin förlorade sin förmåga att lösas upp vid ett pH-värde på 4,5 [25] .
Det är inte klart hur viktig antibiotikans roll är i konkurrensen mellan mikroorganismer under naturliga förhållanden. Zelman Waksman menade att denna roll är minimal, antibiotika bildas inte förutom i rena kulturer på rika medier. Senare visade det sig emellertid att hos många producenter ökar aktiviteten av att syntetisera antibiotika i närvaro av andra arter eller specifika produkter av deras metabolism. 1978 visade LM Polyanskaya möjligheten att syntetisera antibiotika i jordar med hjälp av exemplet S. olivocinereus heliomycin , som lyser när det utsätts för UV-strålning . Förmodligen är antibiotika särskilt viktiga i konkurrensen om miljöresurser för långsamt växande aktinomyceter . Det har experimentellt visat sig att när aktinomycetkulturer introduceras i jorden, sjunker populationstätheten för aktinomycetarterna som utsätts för antagonistens verkan snabbare och stabiliseras på en lägre nivå än andra populationer.
Enligt en undersökning gjord 2011 av All-Russian Public Opinion Research Center (VTsIOM) tror 46 % av ryssarna att antibiotika dödar såväl virus som bakterier (även om antibiotika faktiskt bara fungerar på känsliga bakterier) [26] .
Enligt Student Scientific Forum-konferensen 2013, med hänvisning till WHO , är det största antalet förfalskningar - 42% - antibiotika [27] .
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|
Antibakteriella medel för systemisk användning ( J01. ) | |
---|---|
|