Антибио́тики (от «против» + «жизнь») — природные и синтетические , широко применяющиеся для лечения инфекций. Антибиотики могут убивать микроорганизмы или останавливать их размножение, позволяя естественным защитным механизмам их устранять.

Среди общественности широко распространено непонимание принципов работы антибиотиков. Неправильный приём антибиотиков — раннее прекращение приёма, приём в низких дозировках и приём антибактериальных препаратов без необходимости (без рецепта), в том числе для лечения ОРВИ без присоединённой бактериальной инфекции, сильно увеличивает опасность распространения устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий. Антибиотики, будучи противобактериальными препаратами, бесполезны для лечения заболеваний, имеющих вирусную природу — антибиотики на вирусы не действуют.

Определения Оригинальное определение, предложенное Ваксманом в 1947 году, гласит:

В том же году Бенедикт и Лэнглайк определили антибиотик как:

В 1979 году антибиотики относили к группе бактерицидных веществ (бактерицидов, от бактерии и «убиваю» — химические соединения, уничтожающие бактерии). К применяемым в химиотерапевтических целях бактерицидам также относили сульфаниламидные и некоторые другие препараты.

Исторически к антибиотикам относили соединения микробного происхождения, обладающие токсическим действием на любые микроорганизмы, включая микроскопические грибы, а также клетки злокачественных опухолей. Полностью синтетические препараты, не имеющие природных аналогов и оказывающие сходное с антибиотиками подавляющее влияние на рост бактерий, традиционно было принято называть не антибиотиками, а антибактериальными химиопрепаратами. В частности, когда из антибактериальных химиопрепаратов были известны только сульфаниламиды, было принято говорить обо всём классе антибактериальных препаратов как об «антибиотиках и сульфаниламидах». В конце XX века в связи с изобретением многих весьма сильных антибактериальных химиопрепаратов, в частности фторхинолонов, приближающихся или превышающих по активности «традиционные» антибиотики, понятие «антибиотик» стало употребляться не только по отношению к природным и полусинтетическим соединениям, но и ко многим сильным антибактериальным химиопрепаратам. В 2023 году ресурс Национальной медицинской библиотеки США использует термин «антибиотики» только для антибактериальных препаратов, хотя в Британской энциклопедии () антибиотики определены как «вещества, продуцируемые живыми существами (в основном микроорганизмами) и обладающие противомикробным действием». Анатомо-терапевтическо-химическая классификация лекарственных средств (АТХ) не содержит данный термин, и в документах Минздрава вместо него используются более корректные названия этой группы лекарственных веществ — «противомикробные препараты» и, с уточнением сферы действия, «антибактериальные препараты».

История открытия

Многие древние цивилизации, в том числе древние египтяне и греки, использовали плесень и некоторые растения для лечения инфекций, так как те содержали антибиотики. Например, в Древнем Египте, Китае и Индии плесневелый хлеб использовали для дезинфекции, прикладывая его к ранам и гнойникам.

В начале 1870-х годов исследованием плесени одновременно занимались медики Алексей Герасимович Полотебнов и Вячеслав Авксентьевич Манассеин, который, изучив грибок Penicillium glaucum, подробно описал основные, в частности, бактериостатические, свойства зелёной плесени. Полотебнов, выяснив лечебное действие плесени на гнойные раны и язвы, рекомендовал использовать плесень для лечения кожных заболеваний. Его работа «Патологическое значение зелёной плесени» вышла в 1873 году. Но идея на тот момент не получила дальнейшего практического применения.

В 1913 году американские учёные Карл Альсберг и Отис Фишер Блек получили из Penicillium puberulum токсичную субстанцию, обладающую противомикробными свойствами (в 1936 году, когда установили её химическую структуру, выяснилось, что это была пеницилловая кислота).

В 1928 году Александр Флеминг выделил первый антибиотик. Он проводил рядовой эксперимент в ходе исследования болезнетворных бактерий. Вырастив колонии стафилококков, он обнаружил, что некоторые из них заражены обыкновенной плесенью Penicillium, которая растёт на лежалом хлебе, делая его зелёным. Вокруг каждой колонии плесени была область, в которой бактерии отсутствовали. Флеминг сделал вывод, что плесень вырабатывает вещество, убивающее бактерии, которое он назвал «пенициллином». Об этом Флеминг доложил 13 сентября 1929 года на заседании Медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете. Однако даже после опубликования статьи сообщение не вызвало у медиков энтузиазма. Дело в том, что обнаруженное вещество оказалось очень нестойким, оно разрушалось даже при кратковременном хранении, особенно в кислой среде.

Только в 1938 году двум учёным из Оксфордского университета, Говарду Флори и Эрнсту Чейну, удалось решить проблему устойчивости, получив соль пенициллиновой кислоты. В связи с большими потребностями в медикаментах во время Второй мировой войны серийное производство этого лекарства началось уже в декабре 1941 года в ВеликобританииWilliams, Trevor J. (1984). Howard Florey: Penicillin and After. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-858173-4. OCLC 10696385., а массовое производство было развёрнуто в 1943 году в США (только с января по май было произведено 400 млн штук). В 1945 году Флемингу, Флори и Чейну за их работу была присуждена Нобелевская премия.

В СССР первый советский антибактериальный препарат под названием «Крустозин» был получен советским микробиологом Зинаидой Ермольевой в 1942 году.

После 1968 года вплоть до 2010-х годов в фармакологии не было открыто новых веществ, действующих против грамотрицательных бактерий (фармакологи только модифицировали уже известные лекарства этой группы). В 2017 году фармацевтическая компания GlaxoSmithKline объявила о создании (синтезе) антимикробного препарата нового класса — модифицированного (G0775), эффективно воздействующего на грамотрицательные бактерии.

Классификация

Огромное разнообразие антибиотиков и видов их воздействия на организм человека явилось причиной классифицирования и разделения противомикробных препаратов на группы. По характеру воздействия на бактериальную клетку антибиотики можно разделить на две группы: бактериостатические (бактерии остаются живы, но не в состоянии размножаться), бактерицидные (бактерии погибают, а затем выводятся из организма). Классификация по химической структуре, которую широко используют в медицинской среде, состоит из следующих групп: Бета-лактамные антибиотики, делящиеся на три подгруппы: Пенициллины — вырабатываются колониями плесневого грибка Penicillinum; Цефалоспорины — обладают схожей структурой с пенициллинами. Используются по отношению к пенициллинустойчивым бактериям. Карбапенемы — структура более устойчива к лактамазам, чем у пенициллинов и цефалоспоринов, что значительно расширяет спектр действия. Монобактамы — на сегодняшний день, единственным представителем группы является — Азтреонам, обладающий избирательным спектром действия против аэробных грамотрицательных бактерий. Макролиды — антибиотики со сложной циклической структурой. Действие — бактериостатическое. Тетрациклины — используются для лечения инфекций дыхательных и мочевыводящих путей, лечения тяжёлых инфекций типа сибирской язвы, туляремии, бруцеллёза. Действие — бактериостатическое. Аминогликозиды — обладают высокой токсичностью. Используются для лечения тяжёлых инфекций типа заражения крови или перитонитов. Действие — бактерицидное. Амфениколы — Использование ограничено по причине повышенной опасности серьёзных осложнений — поражении костного мозга, вырабатывающего клетки крови. Действие — бактериостатическое. Гликопептидные антибиотики нарушают синтез клеточной стенки бактерий. Оказывают бактерицидное действие, однако в отношении энтерококков, некоторых стрептококков и стафилококков действуют бактериостатически. Линкозамиды оказывают бактериостатическое действие, которое обусловлено ингибированием синтеза белка рибосомами. В высоких концентрациях в отношении высокочувствительных микроорганизмов могут проявлять бактерицидный эффект. Фторхинолоны — ципрофлоксацин, норфлоксацин, офлоксацин, пефлоксацин, ломефлоксацин, спарфлоксацин, левофлоксацин, моксифлоксацин, гемифлоксацин, гатифлоксацин, ситафлоксацин, тровафлоксацин, делафлоксацин. Антибиотики разных групп — Рифамицин, Ристомицина сульфат, Фузидин-натрий, Полимиксина M сульфат, Полимиксина B сульфат, Грамицидин, Гелиомицин. Моноклональные антитела — безлотоксумаб.

Карбапенемы

Карбапенемы () — класс β-лактамных антибиотиков, с широким спектром действий, имеющие структуру, которая обусловливает их высокую устойчивость к бета-лактамазам. Не устойчивы против нового вида бета-лактамаз NDM1.

Хлорамфеникол

Хлорамфеникол (левомицетин) — антибиотик широкого спектра действия. Бесцветные кристаллы очень горького вкуса. Применяют для лечения брюшного тифа, дизентерии и других заболеваний. Токсичен. Регистрационный номер CAS: 56-75-7. Рацемическая форма — синтомицинСинтомицин // Фармацевтический справочник.

Сульфаниламидные антибактериальные препараты

Сульфани́лами́ды () — это группа химических веществ, производных пара-аминобензолсульфамида — амида сульфаниловой кислоты (пара-аминобензосульфокислоты). Многие из этих веществ с середины двадцатого века употребляются в качестве антибактериальных препаратов. пара-Аминобензолсульфамид — простейшее соединение класса — также называется белым стрептоцидом и применяется в медицине до сих пор. Несколько более сложный по структуре сульфаниламид пронтозил (красный стрептоцид) был первым препаратом этой группы и вообще первым в мире синтетическим антибактериальным препаратом.

Фторхинолоны Фто́рхиноло́ны () — группа лекарственных веществ, обладающих выраженной противомикробной активностью, широко применяющихся в медицине в качестве антибиотиков широкого спектра действия. По широте спектра противомикробного действия, активности и показаниям к применению они действительно близки к антибиотикам, но отличаются от них по химической структуре и происхождению. (Антибиотики являются продуктами природного происхождения либо близкими синтетическими аналогами таковых, в то время, как фторхинолоны не имеют природного аналога). Фторхинолоны подразделяют на препараты первого (пефлоксацин, офлоксацин, ципрофлоксацин, ломефлоксацин, норфлоксацин) и второго поколения (левофлоксацин, спарфлоксацин, моксифлоксацин).

Противотуберкулёзные препараты

Противотуберкулёзные препараты — препараты активные по отношению к палочке Ко́ха (). Согласно международной анатомо-терапевтическо-химической классификации («АТХ», ), имеют код .

По активности противотуберкулёзные препараты подразделяют на три группы: наиболее эффективные (изониазид, рифампицин), умеренно эффективные (стрептомицин, канамицин, амикацин, этамбутол, пиразинамид, офлоксацин, ципрофлоксацин, этионамид, протионамид, капреомицин, циклосерин), низко эффективные (ПАСК, тиоацетазон)Медикаментозная терапия (этиотропная) — health.wosir.ua

Действие антибиотиков

Механизмы биологического действия

Нарушение синтеза белка: ингибирование активации и переноса аминокислот, функций рибосом (стрептомицин, тетрациклин, пуромицин). Подавление синтеза нуклеиновых кислот: связывание с ДНК и препятствование продвижению РНК-полимеразы (актидин), сшивание цепей ДНК, что вызывает невозможность её расплетания (рубомицин), ингибирование ферментов. Нарушение синтеза клеточной стенки посредством ингибирования синтеза пептидогликана (пенициллин, цефалоспорин, монобактамы), образования димеров и их переноса к растущим цепям пептидогликана (ванкомицин, флавомицин) или синтеза хитина (никкомицин, туникамицин). Антибиотики, действующие по подобному механизму, обладают бактерицидным действием, не убивают покоящиеся клетки и клетки, лишённые клеточной стенки (L-формы бактерий).