Сага об антибиотиках

Антибиотики относятся к категории противоинфекционных препаратов. Они представляют собой химические вещества, вырабатываемые микроорганизмами, такими как бактерии и грибки, способные при низких концентрациях убивать или подавлять другие микроорганизмы. Открытие антибиотиков было одним из наиболее важных достижений в медицине двадцатого столетия. Пенициллин, первый антибиотик, впервые был выпущен в США в 1942 году. Примерно в то же время новые антибиотики, в том числе стрептомицин, были обнаружены в смеси микробных веществ из почвенной палочки. Многие из этих найденных препаратов обладали узким действием, но в 1947 году появился хлорамфеникол, первый антибиотик широкого спектра. Хлорамфеникол - нитробензол производной дихлоруксусной кислоты, производится синтетически и используется для лечения брюшного тифа и тяжелых инфекций, вызванных пенициллин-резистентными микроорганизмами.

Когда антибиотики уничтожили большее количество общих патогенов, уцелевшие высоко резистентные штаммы, начали создавать проблемы, и понадобились новые антибиотики, необходимые для их искоренения. К концу двадцатого века уже было известно более десяти тысяч антибиотиков, среди которых имеются как простые, так и очень сложные вещества. Это расширение количества новых антибиотиков было достигнуто за счет успешных синтетических модификаций, и многие антибиотики в настоящее время производятся в большом количестве. Такой подход был особенно успешным с антибиотиками, молекулярная структура которых содержит четырехзвенные лактамные кольца, включая пенициллины и цефалоспорины, на которые в настоящее время приходится более 60 процентов мирового производства антибиотиков.

Пенициллин является самым безопасным из всех антибиотиков, хотя некоторые пациенты проявляют гиперчувствительность к нему, и это приводит к побочным реакциям. Кроме того, у некоторых микроорганизмов, в частности, стафилококков, развивается устойчивость к природным пенициллинам, и это привело к производству новых синтетических модификаций. Таким образом, существуют две группы пенициллинов, те, что встречаются в природе и полусинтетические пенициллины, полученные путем выращивания Penicillium в присутствии определенных химических веществ. Это позволяет получить пенициллины широкого спектра действия, которые были разработаны для лечения брюшного тифа и некоторых инфекций мочевыводящих путей. Тем не менее, природные пенициллины по-прежнему являются оптимальными препаратами для лечения многих бактериальных инфекций.

Цефалоспорины, обнаружены в 1950-х годах сэром Эдвардом Авраама, принадлежат к относительно нетоксичным антибиотикам. Как и пенициллин, они были впервые выделены из грибов, но позже модифицированные лактамные кольца позволили воспроизвести антибиотик более чем в 20 вариациях. Цефалоспорины первого поколения были использованы для пациентов, у которых развилась чувствительность к пенициллину. Они были активны в отношении многих бактерий, в том числе кишечной палочки, но вскоре их пришлось заменить препаратами второго и третьего поколения, поскольку микроорганизмы утратили к ним чувствительность. Они были использованы для лечения легочных инфекций, гонореи и менингита.

Аминогликозиды включающие в себя стрептомицин, (открыт в 1944), ингибируют биосинтез белка. Они плохо всасываются из желудочно-кишечного тракта и вводят внутримышечно. Стрептомицин был одним из первых обнаруженных аминогликозидов и до сих пор используется вместе с пенициллином для лечения инфекций. Другие аминогликозиды используются для лечения менингита, сепсиса, инфекции мочевыводящих путей. Но узкий интервал между терапевтической и токсической дозами представляет сложные проблемы, причем риски увеличиваются с возрастом. Антимикробную активность тетрациклинов, относящихся к другой группе синтетических антибиотиков, зависит от того, что, хотя они тормозят биосинтез белка в бактериальных и животных клеток, но способны проникать только в клетки бактерий. Тетрациклины всасывается из желудочно-кишечного тракта, и могут употребляться в оральной форме.

В дополнение к их использованию в медицине, антибиотики также имели важное ветеринарное значение и используются в качестве корма для животных или добавки для стимулирования роста в животноводстве. Тетрациклины составляют около половины продаж антибиотиков в качестве подобных добавок, но и многие другие антибиотики также используются для этой цели. Считается, что кормовые антибиотики способствуют росту путем предотвращения болезней. Другим важным направлением использования антибиотиков в сельском хозяйстве является их применение в качестве противопаразитарных средств против червей и других паразитов, имеющихся в желудочно-кишечном тракте, и против эктопаразитов, таких как клещи.

В дополнение к биохимическим антибиотикам используются сульфаниламиды - синтетические химиотерапевтические средства, также используемые при лечении бактериальных заболеваний. Первый сульфонамид – пронтозил, был использован в 1932 году для борьбы стрептококковой инфекцией. Сульфаниламиды широкого спектра действия широко использовались до появления антибиотиков. Их действие основано на предотвращении производства фолиевой кислоты, которая необходима для синтеза нуклеиновых кислот. Использование сульфаниламидов уменьшилось в связи с появлением более эффективных и безопасных антибиотиков, но они по-прежнему эффективно используются для лечения инфекций мочевыводящих путей и малярии, а также, чтобы предотвратить возможную инфекцию после ожогов. Относящиеся к сульфаниламидам, сульфоны также являются ингибиторами биосинтеза фолиевой кислоты. Они имеют тенденцию накапливаться в коже и воспаленных тканях, что делает их незаменимыми при лечении проказы. Есть также некоторые химические синтезированные наркотики, которые имеют антибактериальные свойства и находят конкретные клинические применения.

Андреев С.