Antybiotyki

[edytuj]

Z Wikipedii

Skocz do: nawigacji, szukaj

Penicylina

Antybiotyki (z greki anti - przeciw, bios - życie) - naturalne, wtórne produkty metabolizmu drobnoustrojów, które działając wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów hamując ich wzrost i podziały. Antybiotyki są lekami stosowanymi w leczeniu wszelkiego rodzaju zakażeń bakteryjnych. Bywają także używane profilaktycznie w zapobieganiu zakażeniom bakteryjnym w przypadku osłabienia odporności, np. neutropenii, a także w profilaktyce bakteryjnego zapalenia wsierdzia.

Spis treści [ukryj] 1 Pochodzenie słowa 2 XX wiek - wiek antybiotyków 3 Mechanizm działania 4 Podział 5 Działania niepożądane 6 Oporność na antybiotyki 7 Wytwarzanie antybiotyków 7.1 Produkcja przemysłowa 8 Zobacz też 9 Linki zewnętrzne

Pochodzenie słowa [edytuj]

Nazwa odwołuje się do zabójczego dla żywych bakterii działania antybiotyków. Pochodzi z greki, od słów: anti - przeciw, bios - życie. Naukowcy wiedzieli już w XIX wieku, że niektóre organizmy przeciwdziałają rozwojowi bakterii. Zjawisko to nazwano antybiozą.

XX wiek - wiek antybiotyków [edytuj]

Odkrycie pierwszego antybiotyku (penicyliny) zostało dokonane w 1928 roku przez Alexandra Fleminga, który zauważył, że przypadkowe zanieczyszczenie podłoża pleśnią Penicillium notatum powstrzymuje wzrost kultur bakterii.

Oprócz pleśni (grzyby niedoskonałe) zdolnością wytwarzania antybiotyków wyróżniają się promieniowce i niektóre bakterie.

Wkrótce po odkryciu penicyliny pojawiły się następne antybiotyki - naturalne, półsyntetyczne i syntetyczne. Wprowadzenie antybiotyków do lecznictwa było przełomem dającym lekarzom oręż do walki z chorobami zakaźnymi, które do tej pory były przyczyną śmierci i chorób setek milionów osób.

Pod względem budowy chemicznej antybiotyki należą do różnych grup związków organicznych. Z tysięcy naturalnie występujących antybiotyków zaledwie kilkadziesiąt mogło być włączonych do leczenia ludzi i zwierząt. Pozostałe nie znajdują zastosowania w medycynie ze względu na toksyczność lub niekorzystne działania niepożądane.

Mechanizm działania [edytuj]

Staphylococcus aureus

Działanie antybiotyków polega na powodowaniu śmierci komórki bakteryjnej (działanie bakteriobójcze) lub wpływaniu w taki sposób na jej metabolizm, aby ograniczyć jej możliwości rozmnażania się (działanie bakteriostatyczne).

Antybiotyki zazwyczaj zakłócają pewne procesy metaboliczne. Głównym ich atutem jest specyficzność działania. Nietrudno jest zabić 100% bakterii - można to zrobić silnym promieniowaniem, wysoką temperaturą lub ekstremalnym pH środowiska. Takie procesy zabiłyby również niechybnie pacjenta. Podstawą terapii antybiotykami jest zasada selektywnej toksyczności Ehrliha, zgodnie z którą, antybiotykiem jest substancja, która w organizmie, w stężeniu nie wykazującym większej toksyczności dla ludzi i zwierząt wyższych, powoduje uszkodzenie lub śmierć drobnoustrojów. Można to osiągnąć przez stosowanie substancji oddziałujących na takie struktury, które są obecne w komórkach drobnoustrojów, a których nie ma w organizmie człowieka lub występują w nim w innej formie.

Główne mechanizmy działania antybiotyków to:

• Zakłócanie syntezy ściany komórkowej bakterii np. penicylina

• Upośledzenie przepuszczalności błony komórkowej bakterii. np. Gramicydyna

• Zakłócanie syntezy kwasów nukleinowych:

• hamowanie biosyntezy folianów niezbędnych do syntezy DNA

• hamowanie na różnych etapach np. Trimetoprim

• hamowanie działania topoizomeraz np. Ciprofloksacyna

• Zakłócanie syntezy białek np. Streptomycyna

Osobnym problemem jest szkodliwość dla naturalnej flory bakteryjnej człowieka.

Podział [edytuj]

(podział ze względu na budowę chemiczną)

Antybiotyki

• β-laktamy:

• penicyliny:

• penicyliny naturalne — penicylina benzylowa

• penicyliny „przeciwgronkowcowe” — oksacylina, nafcylina, metycylina

• aminopenicyliny — ampicylina, amoksycylina

• karboksypenicyliny — tykarcylina

• ureidopenicyliny — azlocylina

• piperazylopenicyliny — piperacylina

• amidynopenicyliny — mecylinam

• temocylina

• cefalosporyny (podział stanowiący połączenie tradycyjnych podziałów na 4-5 generacji lub 4 grupy):

• cefalosporyny grupy 0 — cefradyna, cefprozyl

• cefalosporyny grupy 1 — cefazolina

• cefalosporyny II generacji — cefuroksym, cefamandol, cefaklor

• cefalosporyny III generacji nieaktywne wobec Pseudomonas aeruginosa — cefotaksym, ceftriakson

• cefalosporyny III generacji aktywne wobec Pseudomonas aeruginosa — ceftazydym, cefoperazon

• cefalosporyny IV generacji — cefepim, ceftan

• cefalosporyny V generacji aktywne wobec Pseudomonas aeruginosa - ceftobiprol

• cefalosporyny V generacji nieaktywne wobec Pseudomonas aeruginosa - ceftarolina

• cefamycyny — cefoksytyna

• monobaktamy — aztreonam

• karbapenemy:

• karbapenemy grupy I — ertapenem

• karbapenemy grupy II — imipenem, meropenem, doripenem

• karbapenemy grupy III — tomopenem

• trinemy — sanfetrinem

• penemy — faropenem

• inhibitory β-laktamaz — same w sobie przeważnie nie mają aktywności bakteriobójczej, stosuje się je w połączeniu z innymi antybiotykami np. cefoperazon z sulbaktamem, amoksycylina z kwasem klawulanowym, piperacylina z tazobaktamem

• antybiotyki peptydowe

• polipeptydy:

• polimyksyny — kolistyna

• gramicydyny

• bacytracyna

• fusafungina

• streptograminy — chinuprystyna-dalfoprystyna

• glikopeptydy:

• I generacji — wankomycyna, teikoplanina

• II generacji — orytawancyna

• lipopeptydy — daptomycyna

• glikolipopeptydy — dalbawancyna, telawancyna

• glikolipodepsypeptydy — ramoplanina

• aminoglikozydy:

• aminoglikozydy streptydynowe — streptomycyna

• aminoglikozydy deoksystreptaminowe — gentamycyna, amikacyna, tobramycyna, netylmycyna

• aminocyklitole — spektynomycyna

• tetracykliny:

• tetracykliny właściwe — doksycyklina

• glicylocykliny — tygecyklina

• makrolidy:

• 14-węglowe — erytromycyna, klarytromycyna

• 15-węglowe — azytromycyna

• 16-węglowe — spiramycyna

• ketolidy — telitromycyna

• 18-węglowe (tiakumycyny) — difimycyna

• linkozamidy — klindamycyna, linkomycyna

• amfenikole — chloramfenikol

• ryfamycyny — ryfampicyna, ryfaksymina

• pleuromutyliny — retapamulina

• mupirocyna

• kwas fusydowy

chemioterapeutyki

• chinolony:

• chinolony niefluorowane:

• I generacji — kwas nalidyksowy

• II generacji — garenoksacyna

• fluorochinolony (podział na generacje niejednoznaczny — w zależności od opracowania wyróżnia się 2, 3 lub 4 generacje):

• I/II generacji — cyprofloksacyna, norfloksacyna, lewofloksacyna (czasem zaliczana do III/IV generacji)

• III/IV generacji — moksyfloksacyna

• oksazolidynony — linezolid

• nitroimidazole — metronidazol

• nitrofurany — nitrofurantoina

• sulfonamidy - sulfacetamid

• diaminopirymidyniny — trimetoprim, iklaprim

• fosfomycyna

• urotropina

• nitazoksanid

Leki przeciwprątkowe (leczenie zakażeń wywołanych przez prątki — np. gruźlicy):

• leki 1. rzutu — izoniazyd, ryfampicyna, pirazynamid, etambutol, streptomycyna

• leki 2. rzutu — etionamid, klofazymina, kanamycyna, kapreomycyna, amikacyna, tobramycyna, wiomycyna, kwas p-aminosalicylowy, cykloseryna, ofloksacyna, cyprofloksacyna, lewofloksacyna, moksyfloksacyna, klarytromycyna, azytromycyna, imipenem, cefoksytyna, doksycyklina, minocyklina, kotrimoksazol, tioacetazon, linezolid, ryfabutyna, ryfapentyna

• leki do leczenia trądu — dapson, acedapson, talidomid (tylko mężczyźni); w leczeniu trądu stosuje się także ryfampicynę i klofazyminę

Leki przeciwgrzybicze:

• antybiotyki polienowe — amfoterycyna B, nystatyna, natamycyna

• antybiotyki niepolienowe — gryzeofulwina

• leki azolowe:

• leki imidazolowe — ketokonazol

• leki triazolowe:

• I generacji — flukonazol, itrakonazol

• II generacji — worykonazol, rawukonazol, posakonazol (lek o najszerszym spektrum działania)

• echinokandyny — kaspofungina, anidulafungina, mikafungina

• allyloaminy — terbinafina

• 5-fluorocytozyna

• amorolfina

• cyklopiroks

• tolnaftat

• jodek potasu

Antybiotyki można podzielić również według innych kryteriów, mających większe znaczenie ze względu na zastosowanie antybiotyków w terapii. Leki te różnią się między innymi:

• Wchłanianiem po podaniu doustnym. Antybiotyki wchłaniają się z jelit w różnym stopniu. Powoduje to konieczność podawania niektórych antybiotyków dożylnie lub domięśniowo.

• Antybiotyki dobrze wchłaniające się z przewodu pokarmowego: makrolidy, chloramfenikol, tetracykliny

• Antybiotyki słabo wchłaniające się z przewodu pokarmowego: ampicylina, gryzeofulwina, linkomycyna

• Antybiotyki nie wchłaniające się z przewodu pokarmowego (konieczne jest podawanie pozajelitowe): cefalosporyny IV generacji, większość aminoglikozydów, polimyksyny, monobaktamy, karbapenemy

• Łatwością przenikania do tkanek. Niektóre antybiotyki po wchłonięciu do układu krążenia pozostają w łożysku naczyniowym i słabo przenikają do tkanek organizmu. Ogranicza to możliwość ich stosowania w niektórych zakażeniach - np. jeśli zakażeniu ulegną płuca, antybiotyk o niskiej zdolności penetrowania tkanek, nie będzie skutecznie niszczył drobnoustrojów, gdyż jego stężenie w miejscu działania będzie zbyt małe. czynnikami decydującymi o zdolności przenikania do tkanek jest: lipofilność cząsteczki antybiotyku, stopień wiązania z białkami krwi, pH w miejscu docelowym i wiele innych. Ze względu na łatwość przenikania do tkanek antybiotyki można podzielić na:

• dobrze przenikające: tetracykliny, chloramfenikol, makrolidy

• słabo lub średnio przenikające: polimyksyny, gentamycyna, streptomycyna

• Drogą wydalania Większość antybiotyków jest wydalana przez nerki z moczem. Tylko niektóre są wydalane z żółcią. Ma to znaczenie terapeutyczne, gdyż dobierając antybiotyk trzeba uwzględnić współistniejące choroby pacjenta, takie jak niewydolność nerek - w takim przypadku antybiotyki eliminowane droga nerkową mogą sie kumulować w organizmie i powodować dodatkowe działania niepożądane.

• Antybiotyki wydalane z moczem: gentamycyna, wankomycyna, wiomycyna, chloramfenikol

• Antybiotyki wydalane z żółcią: ryfampicyna, makrolidy

Działania niepożądane [edytuj]

Antybiotyki są lekami względnie mało toksycznymi, ich właściwości toksyczne są znacznie większe w stosunku do drobnoustrojów niż do organizmu gospodarza. Niemniej jednak, niektóre antybiotyki mogą wywoływać działania niepożądane. Wyróżniamy trzy główne grupy niepożądanych działań antybiotyków:

• Bezpośrednie działanie toksyczne jest charakterystyczne dla danej grupy antybiotyków lub konkretnego leku. Do najważniejszych działań toksycznych należą:

• działanie nefrotoksyczne (na nerki) - wywołują je między innymi polimyksyny, aminoglikozydy

• działanie hepatotoksyczne (na wątrobę) - wywołują je między innymi tetracykliny, nowobiocyna

• działanie ototoksyczne (niszczą struktury ucha wewnętrznego) - wywołują je między innymi aminoglikozydy

• działanie toksyczne na szpik kostny - wywołują je między innymi chloramfenikol, nowobiocyna

• Reakcje uczuleniowe. Wiele antybiotyków wywołuje reakcje uczuleniowe. Ich siła i natężenie mogą być różne, od wysypek skórnych, przez obrzęki i gorączkę aż do wstrząsu anafilaktycznego (uczuleniowego) mogącego prowadzić nawet do śmierci. Najbardziej niebezpieczne są pod tym względem powszechnie stosowane penicyliny, dlatego przed ich podaniem powinno się wykonać test uczuleniowy.

• Dysbakteriozy i ich następstwa. Działaniem niepożądanym antybiotyków, zwłaszcza podawanych doustnie, jest możliwość zmniejszenia lub znacznego wytrzebienia naturalnej flory bakteryjnej człowieka. Konsekwencjami tego zjawiska mogą być zaburzenia trawienia i przyswajania składników odżywczych i następujące po tym niedobory (głównie witamin) oraz możliwość nadkażeń. Do nadkażeń może dochodzić w wyniku zajęcia przez obce, szkodliwe drobnoustroje miejsca, w którym zazwyczaj żyją bakterie stanowiące naturalną, korzystną florę bakteryjną. Najczęściej są to zakażenia opornymi na antybiotyki gronkowcami lub pałeczkami lub zakażenia grzybicze. Tego typu nadkażenia mogą być bardzo niebezpieczne i prowadzić nawet do śmierci pacjenta.

Oporność na antybiotyki [edytuj]

 Osobny artykuł: Oporność na antybiotyki.

Oporność na antybiotyki jest cechą pewnych szczepów bakteryjnych, która umożliwia im przetrwanie w obecności antybiotyku. W zależności od pochodzenia, dzieli się ją na pierwotną (naturalna struktura bakterii uniemożliwiająca działanie leku) lub nabytą - na skutek nabycia genów oporności od innych bakterii lub spontanicznych mutacji. Częsta oporność wśród bakterii wiąże się z nieracjonalną antybiotykoterapią oraz zbyt dużym zużyciem tych leków w przemyśle spożywczym.

Wytwarzanie antybiotyków [edytuj]

Naturalne antybiotyki są produkowane przez niektóre gatunki grzybów, szczególnie pleśni Penicillium, oraz przez niektóre bakterie, np. z rzędu promieniowców. Syntetyzowane w ich organizmach antybiotyki nie są szkodliwe dla nich samych, dzięki licznym mechanizmom obronnym.

Zdolność do wytwarzania antybiotyków jest ewolucyjnym przystosowaniem organizmów do życia w środowisku naturalnym. Daje posiadającym ją drobnoustrojom przewagę nad innymi, utrudniając wrażliwym szczepom wzrost i tym samym uniemożliwia im konkurowanie w walce o dostęp do pożywienia.

Produkcja przemysłowa [edytuj]

Przemysł medyczny koncentruje się na wytwarzaniu antybiotyków półsyntetycznych:

• skuteczniejszych - silniejszych w działaniu i wykazujących szerszy zakres działania,

• trwalszych chemicznie

• odporniejszych na β-laktamazy

• tańszych w produkcji.

Niektóre antybiotyki uzyskuje się na skalę przemysłową metodami syntezy chemicznej. Wiele z nich jest produkowanych metodami biotechnologicznymi w wielkich fermentorach (bioreaktorach) o pojemności ok. 50 do 300 m³. W bioreaktorach przeprowadza się reakcje biosyntezy antybiotyków naturalnych przez odpowiednie drobnoustroje oraz reakcje biotransformacji. Biotransformacja (w syntezie antybiotyków) polega na przekształceniu jednych związków chemicznych (substratów) w inne (produkty) za pomocą enzymów formie czystej, mikroorganizmów lub komórek organizmów wyższych.
Produkt jaki możemy otrzymać z danego substratu zależy od wielu czynników. Najważniejsze z nich to:

• rasa drobnoustroju

• pH,

• stężenie substratu,

• użyte do hodowli składniki odżywcze i inne warunki hodowli,

• użyte dodatkowe substancje, np. inhibitory enzymów,

Zobacz zbiór multimediów na Wikimedia Commons:
Antybiotyki

Zobacz też [edytuj]

• Chemioterapeutyk

• Probiotyk

• Oporność na antybiotyki

• Zależność bakterii od antybiotyku

Linki zewnętrzne [edytuj]

• Narodowy Program Ochrony Antybiotyków - strategia walki z antybiotykoopornością w Polsce

• European Surveillance of Antimicrobial Consumption (ESAC) - project on antibiotic consumption in Europe

---