Antibiotika

Staphylococcus aureus – testovací destička s antibiotiky.

Antibiotikum je chemoterapeutikum, které potlačuje nebo ruší růst mikroorganismů, jako jsou bakterie, houby nebo prvoci. Původně se tento termín vztahoval na jakoukoli látku s biologickou aktivitou proti živým organismům; nyní se však „antibiotikum“ používá pro látky s antibakteriální, protiplísňovou nebo antiparazitární aktivitou. První antibiotické sloučeniny používané v moderní medicíně byly vyrobeny a izolovány z živých organismů, například penicilin třídy penicilín produkovaný houbami rodu Penicillium nebo streptomycin z bakterií rodu Streptomyces. Díky pokroku v organické chemii se dnes mnoho antibiotik získává také chemickou syntézou, například sulfanová léčiva. Mnohá antibiotika jsou relativně malé molekuly s molekulovou hmotností menší než 2000 Da.

Na rozdíl od dřívějších způsobů léčby infekcí, které často spočívaly v podávání chemických sloučenin, jako je strychnin a arzen, s vysokou toxicitou i vůči savcům, antibiotika z mikrobů neměla žádné nebo jen malé vedlejší účinky a měla vysokou účinnou cílovou aktivitu. Většina antibakteriálních antibiotik nemá aktivitu proti virům, plísním nebo jiným mikrobům. Antibakteriální antibiotika lze rozdělit do kategorií na základě jejich cílové specifity: Antibiotika s „úzkým spektrem“ působí na určité typy bakterií, jako jsou gramnegativní nebo grampozitivní bakterie, zatímco antibiotika se širokým spektrem působí na širokou škálu bakterií.

Účinnost jednotlivých antibiotik se liší podle místa infekce, schopnosti antibiotika dostat se do místa infekce a schopnosti mikroba inaktivovat nebo vylučovat antibiotikum. Některá antibakteriální antibiotika ničí bakterie (baktericidní), zatímco jiná zabraňují množení bakterií (bakteriostatická).

Perorální antibiotika se jednoduše požívají, zatímco intravenózní antibiotika se používají v závažnějších případech, jako jsou hluboce zakořeněné systémové infekce. Někdy se antibiotika mohou podávat také lokálně, například oční kapky nebo masti.

Přestože účinné antibiotické sloučeniny pro léčbu lidských onemocnění způsobených bakteriemi (jako je tuberkulóza, dýmějový mor nebo malomocenství) byly izolovány a identifikovány až ve dvacátém století, první známé použití antibiotik bylo u starých Číňanů před více než 2 500 lety. Mnoho dalších starověkých kultur, včetně starých Egypťanů a starých Řeků, již používalo k léčbě infekcí plísně a rostliny, a to díky produkci antibiotických látek těmito organismy. V té době však sloučeniny, které mají antibiotickou aktivitu a jsou přítomny v plísních nebo rostlinách, nebyly známy.

Antibiotické vlastnosti Penicillium sp. poprvé popsal Ernest Duchesne ve Francii v roce 1897. Jeho práce však prošla bez většího povšimnutí vědecké komunity až do objevu penicilinu Alexandrem Flemingem (viz níže).

Moderní výzkum antibiotické terapie začal v Německu, když Paul Ehrlich v roce 1909 vyvinul úzkoprofilové antibiotikum Salvarsan, které poprvé umožnilo účinnou léčbu tehdy rozšířeného problému syfilis. Tento lék, který byl účinný i proti jiným spirochetovým infekcím, se již v moderní medicíně nepoužívá.

Antibiotika byla dále vyvíjena ve Velké Británii po znovuobjevení penicilinu v roce 1928 Alexandrem Flemingem. O více než deset let později se o jeho práci začali zajímat Ernst Chain a Howard Florey, kteří přišli s purifikovanou formou penicilinu. V roce 1945 se všichni tři podělili o Nobelovu cenu za medicínu.

Slovo „antibiotikum“ se původně používalo pouze pro látky získávané z hub nebo jiných mikroorganismů, ale v současnosti zahrnuje také mnoho syntetických a polosyntetických léčiv, která mají antibakteriální účinky.

Na nejvyšší úrovni lze antibiotika klasifikovat jako baktericidní nebo bakteriostatická. Baktericidní antibiotika zabíjejí bakterie přímo, zatímco bakteriostatická jim brání v dělení. Tyto klasifikace jsou však založeny na laboratorním chování; v praxi jsou obě tyto klasifikace schopny ukončit bakteriální infekci.

Doporučujeme:  Nezamýšlené důsledky

Od prvních průkopnických snah Floreyho a Chaina v roce 1939 vedl význam antibiotik pro medicínu k velkému výzkumu v oblasti jejich objevování a výroby. Proces výroby obvykle zahrnuje screening široké škály mikroorganismů, testování a modifikaci. Výroba probíhá pomocí fermentace; proces, který je důležitý v anaerobních podmínkách, kdy nedochází k oxidační fosforylaci, která by udržovala produkci adenosintrifosfátu (ATP) glykolýzou.

Možné nežádoucí účinky jsou různé, závisí na použitých antibiotikách a mikrobiálních organismech, na které jsou zaměřeny. Nežádoucí účinky se mohou pohybovat od horečky a nevolnosti až po závažné alergické reakce včetně fotodermatitidy [Jak odkazovat a odkazovat na souhrn nebo text] Jedním z nejčastějších nežádoucích účinků je průjem, někdy způsobený anaerobní bakterií Clostridium difficile, který je důsledkem toho, že antibiotikum naruší normální rovnováhu střevní flóry, Takové přemnožení patogenních bakterií lze zmírnit požitím probiotik během léčby antibiotiky. [Jak odkazovat a odkazovat na shrnutí nebo text]. Může také dojít k antibiotiky vyvolanému narušení populace bakterií normálně přítomných jako složky normální vaginální flóry, což může vést k přemnožení kvasinkových druhů rodu Candida ve vulvo-vaginální oblasti. Další nežádoucí účinky mohou být důsledkem interakce s jinými léky, např. zvýšené riziko poškození šlach při podávání chinolonového antibiotika se systémovým kortikosteroidem.

Je běžné tvrzení, že některá antibiotika mohou narušovat účinnost antikoncepčních pilulek. Přestože je stále známo jen několik málo případů komplikací, většina antibiotik antikoncepci nenarušuje, a to navzdory rozšířeným mylným informacím, které tvrdí opak.

Mezi běžné formy zneužívání antibiotik patří neužívání celé předepsané dávky antibiotik nebo nedostatečný odpočinek, který umožňuje zbavit se infekčního organismu. Tyto praktiky mohou způsobit rozvoj bakteriálních populací s rezistencí na antibiotika. Další častou formou zneužívání antibiotik je nevhodná antibiotická léčba. Běžným příkladem je používání antibakteriálních antibiotik k léčbě virových infekcí, jako je například běžné nachlazení.

Odhaduje se, že více než 50 % antibiotik používaných v USA je podáváno zvířatům na krmení (např. kuřatům, prasatům a skotu) v případě, že se nevyskytuje žádná nemoc. Používání antibiotik v produkci potravinových zvířat je spojeno s výskytem kmenů bakterií rezistentních vůči antibiotikům, včetně Salmonella spp., Campylobacter spp., Escherichia coli a Enterococcus spp. Důkazy z některých amerických a evropských studií naznačují, že tyto rezistentní bakterie způsobují u lidí infekce, které nereagují na běžně předepisovaná antibiotika. V reakci na tyto postupy a související problémy vyzvalo několik organizací (např. americká mikrobiologická společnost (ASM), americká asociace veřejného zdraví (APHA) a americká lékařská asociace (AMA)) k omezení používání antibiotik v potravinářské živočišné výrobě a k ukončení veškerého neterapeutického používání. [Jak odkazovat a odkaz na shrnutí nebo text] Zpoždění regulačních a legislativních opatření k omezení používání antibiotik jsou však běžná a mohou zahrnovat odpor vůči těmto změnám ze strany průmyslových odvětví, která antibiotika používají nebo prodávají, a také čas strávený výzkumem, který má prokázat příčinné souvislosti mezi používáním antibiotik a vznikem neléčitelných bakteriálních onemocnění. V současné době existují dva federální návrhy zákonů (S.742 a H.R. 2562), jejichž cílem je postupné vyřazení neterapeutických antibiotik z produkce potravinových zvířat v USA. Tyto návrhy zákonů podpořily zdravotnické a lékařské organizace včetně Americké asociace sester (ANA), Americké pediatrické akademie (AAP) a Americké asociace veřejného zdraví (APHA). [Jak odkazovat a odkazovat na shrnutí nebo text].

Jedna studie o infekcích dýchacích cest zjistila, že „lékaři častěji předepisovali antibiotika pacientům, o kterých se domnívali, že je očekávají, ačkoli správně identifikovali pouze asi 1 ze 4 těchto pacientů“. Vícefaktorové intervence zaměřené na lékaře i pacienty mohou snížit nevhodné předepisování antibiotik. Odložení podávání antibiotik o 48 hodin a zároveň pozorování spontánního odeznění infekcí dýchacích cest může snížit spotřebu antibiotik; tato strategie však může snížit spokojenost pacientů.

Doporučujeme:  Kardiovaskulární poruchy

Nadměrné užívání profylaktických antibiotik u cestovatelů lze rovněž klasifikovat jako zneužívání.

SEM zobrazující bakterie Staphylococcus aureus rezistentní vůči meticilinu.

Používání nebo nesprávné používání antibiotik může vést k rozvoji rezistence infikujících organismů vůči antibiotikům, podobně jako se rozvíjí rezistence hmyzu vůči pesticidům. Evoluční teorie genetické selekce vyžaduje, aby bylo usmrceno co nejblíže 100 % infikujících organismů, aby se zabránilo selekci rezistence; pokud malá část populace léčbu přežije a je jí umožněno se rozmnožit, bude průměrná citlivost této nové populace k látce mnohem nižší než citlivost původní populace, protože vzešla z těch několika organismů, které přežily původní léčbu. Toto přežití je často důsledkem dědičné rezistence vůči sloučenině, která byla v původní populaci vzácná, ale nyní je mnohem častější u potomků, kteří se tak vyselektovali výhradně z těch původně vzácných rezistentních organismů.

Rezistence vůči antibiotikům se stala vážným problémem jak v rozvinutých, tak v málo rozvinutých zemích. V roce 1984 měla polovina lidí s aktivní tuberkulózou ve Spojených státech kmen, který odolával alespoň jednomu antibiotiku. V některých zařízeních, jako jsou nemocnice a některá místa péče o děti, je míra rezistence vůči antibiotikům tak vysoká, že běžná levná antibiotika jsou pro léčbu často se vyskytujících infekcí prakticky nepoužitelná. To vede k častějšímu používání novějších a dražších látek, což zase neúprosně vede k nárůstu rezistence vůči těmto lékům, a nastává závod o objevování nových a nových antibiotik, jen abychom v boji proti infekcím neztratili půdu pod nohama. Obáváme se, že v tomto závodě nakonec neudržíme krok a doba, kdy se lidé nebáli život ohrožujících bakteriálních infekcí, bude jen vzpomínkou na zlaté časy.

Místa působení antibiotik na bakterie

Dalším příkladem selekce je Staphylococcus aureus („zlatý stafylokok“), který se ve 40. a 50. letech 20. století úspěšně léčil penicilinem. V současné době jsou téměř všechny kmeny rezistentní vůči penicilinu a mnohé jsou rezistentní vůči nafcilinu, takže k léčbě je použitelný pouze úzký výběr léků, jako je vankomycin. Situaci zhoršuje skutečnost, že geny kódující rezistenci k antibiotikům se mohou přenášet mezi bakteriemi prostřednictvím plazmidů, což umožňuje, aby bakterie, které nikdy nebyly vystaveny působení antibiotik, získaly rezistenci od těch, které ji získaly. Problém rezistence vůči antibiotikům se zhoršuje, když se antibiotika používají k léčbě onemocnění, u nichž nemají žádnou účinnost, jako je nachlazení nebo jiné virové potíže, a když se široce používají spíše k profylaxi než k léčbě (jako např. v krmivech pro zvířata), protože se tak vystavuje více bakterií selekci na rezistenci.

Činidla modifikující rezistenci

Jedním z řešení boje proti rezistenci, které se v současné době zkoumá, je vývoj farmaceutických sloučenin, které by zvrátily mnohonásobnou rezistenci na antibiotika. Tyto tzv. látky modifikující rezistenci se mohou zaměřit na mechanismy MDR a inhibovat je, čímž se bakterie stanou citlivými na antibiotika, vůči nimž byly dříve rezistentní. Mezi cíle těchto sloučenin patří mimo jiné

Srovnatelně snadná identifikace sloučenin, které bezpečně vyléčily bakteriální infekce, se obtížněji opakovala při léčbě plísňových a virových infekcí. Výzkum antibiotik vedl k velkému pokroku ve znalostech biochemie a zjistil velké rozdíly mezi buněčnou a molekulární fyziologií bakteriální buňky a buňky savců. To vysvětlilo pozorování, že mnoho sloučenin, které jsou toxické pro bakterie, nejsou toxické pro lidské buňky. Naproti tomu základní biochemie houbové buňky a savčí buňky jsou si mnohem podobnější. To omezuje vývoj a použití terapeutických sloučenin, které napadají houbovou buňku, zatímco savčí buňce neškodí. Podobné problémy existují i při antibiotické léčbě virových onemocnění. Biochemie metabolismu lidských virů je velmi podobná biochemii člověka a možné cíle antivirových sloučenin jsou omezeny na velmi málo složek jedinečných pro savčí virus.

Doporučujeme:  Pracovní charakteristika přijímače

V současné době probíhá výzkum bakteriofágů pro použití jako antibiotik. Zdá se, že existuje několik typů bakteriofágů, které jsou specifické pro jednotlivé taxonomické skupiny nebo druhy bakterií [Jak odkazovat a odkazovat na shrnutí nebo text] Výzkum bakteriofágů pro léčebné použití je teprve na začátku, ale vedl k pokroku v mikroskopickém zobrazování. I když bakteriofágy představují možné řešení problému rezistence vůči antibiotikům, zatím neexistují žádné klinické důkazy o tom, že by mohly být nasazeny jako léčebné prostředky k léčení nemocí.

Fágová terapie byla v minulosti použita u lidí v USA a v Evropě ve 20. a 30. letech 20. století, ale výsledky této léčby byly smíšené. Po objevu penicilinu ve 40. letech 20. století Evropa a USA změnily léčebné strategie na používání antibiotik. V bývalém Sovětském svazu se však fágová terapie studovala i nadále. V Gruzínské republice pokračuje ve výzkumu používání fágové terapie Eliavův institut bakteriofágů, mikrobiologie a virologie. V Severní Americe a Evropě se v současné době výzkumem fágové terapie zabývají různé společnosti a nadace. [Jak odkazovat a odkazovat na shrnutí nebo text] Fágy jsou však živé a rozmnožují se; obavy z genetického inženýrství u volně uvolňovaných virů v současné době omezují některé aspekty fágové terapie.

Bakteriociny jsou také stále častější alternativou ke klasickým nízkomolekulárním antibiotikům. Různé třídy bakteriocinů mají různý terapeutický potenciál. Malomolekulární bakteriociny (např. mikrociny a lantibiotika) se mohou podobat klasickým antibiotikům; bakteriociny podobné kolicinům mají spíše úzké spektrum, vyžadují novou molekulární diagnostiku před zahájením terapie, ale také nevyvolávají v takové míře riziko rezistence.

Probiotika jsou další alternativou, která jde nad rámec tradičních antibiotik tím, že využívá živou kulturu, která se může etablovat jako symbiont, který konkuruje, inhibuje nebo jednoduše brání kolonizaci patogeny. Může produkovat antibiotika nebo bakteriociny, čímž v podstatě poskytuje léčivo in vivo a in situ, čímž se potenciálně vyhne vedlejším účinkům systémového podávání.

Antacida – Antiemetika – Antagonisté H₂-receptorů – Inhibitory protonové pumpy – Laxativa – Antidiarrhoika

Antikoagulancia – Antiplatetika – Trombolytika

Antiarytmika – Antihypertenziva – Diuretika – Vazodilatancia – Antianginózní látky – Beta-blokátory – Inhibitory angiotenzin konvertujícího enzymu – Antihyperlipidemika

Hormonální antikoncepce – Přípravky pro podporu plodnosti – Selektivní modulátory estrogenových receptorů – Pohlavní hormony

Antidiabetika – Kortikosteroidy – Pohlavní hormony – Hormony štítné žlázy

Antibiotika – Antivirotika – Vakcíny – Antimykotika – Antiprotozoika – Anthelmintika

Protinádorové látky – Imunosupresiva

Anabolické steroidy – protizánětlivé léky – antirevmatika – kortikosteroidy – svalová relaxancia

Anestetika – Analgetika – Antikonvulziva – Stabilizátory nálady – Anxiolytika – Antipsychotika – Antidepresiva – Stimulancia nervového systému

Bronchodilatancia – Dekongestiva – Antihistaminika