Antibiotikum
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Antibiotika jsou látky, které usmrcují mikroorganismy nebo brání jejich růstu. Působí především proti bakteriím, některá jsou však účinná také proti houbám a parazitickým prvokům. Termín antibiotika původně označoval jen antimikrobní látky produkované živými organismy, zatímco látky uměle připravené se nazývaly chemoterapeutika. Tento rozdíl se však v současnosti stírá, protože antibiotika nové generace jsou semisyntetické nebo syntetické deriváty původních účinných látek. Z širšího hlediska se proto mezi antibiotika řadí i uměle připravené substance, sulfonamidy a chinolony. Antibiotika jsou chemicky velice různorodou skupinou látek, většinou však mají molekulovou hmotnost menší než 2000 Da.
Zvláště ve srovnání s érou před objevem antibiotik, kdy se k léčbě infekcí používaly i látky jako strychnin, arsenik nebo sloučeniny rtuti, které jsou prudce jedovaté i pro savce, se antibiotika jeví jako „magické“ léky, zasahující proti původci nemoci bez poškození pacienta. Antibiotika však nejsou vůbec účinná proti virům, jen několik jich působí proti houbám nebo prvokům a i v účinnosti proti různým typům baktérií jsou mezi nimi značné rozdíly. Specifická, úzkospektrá antibiotika zasahují buď gramnegativní nebo grampozitivní bakterie, nebo dokonce jen některé bakteriální rody. Naproti tomu širokospektrá antibiotika ničí široké spektrum mikroorganismů, často včetně symbiotické mikroflóry na povrchu sliznic. Účinnost jednotlivých antibiotik se také mění podle umístění infekce a schopnosti antibiotika proniknout tkáněmi a dané místo dosáhnout.
V současnosti je známo přes 6000[1] látek s antibiotickým účinkem, ale jen asi 70 z nich[2] našlo uplatnění v humánní a veterinární medicíně, ostatní mají příliš výrazné nežádoucí účinky nebo jsou pro pacienta toxické.
Obsah |
[editovat] Historie
Již 2500 let př. n. l. používali v Číně k léčbě infekcí obklady z plesnivého sójového mléka[3]. Stopy antibiotik byly nalezeny také v kosterních pozůstatcích starověkých Egypťanů a Núbijců[4]. První krůčky k vynálezu antibiotik pro západní medicínu a k pochopení, jak fungují, učinil Louis Pasteur, který v roce 1877 zjistil, že laboratorní zvíře naočkované kulturou B. anthracis společně s kulturou saprofytických bakterií neonemocnělo antraxem. O deset let později německý vědec Emmerich náhodou objevil, že zvíře naočkované kulturou Streptococcus erysipelatis neonemocní cholerou a o dva roky později Bouchard prokázal, že tutéž ochranu poskytuje Pseudomonas aeruginosa, v té době známa jako Bacillus pyocyaneus. V průběhu dalších let se zjistilo, že antimikrobní vlastnosti má i lihový výluh z kolonií a účinná substance byla nazvána pyocyanáza[5]. Stala se prvním antibiotikem používaným v nemocnicích, její vlastní toxicita a nemožnost zajistit stále stejně účinný produkt ale neumožnily její delší používání.
První skutečně účinné objevené antibiotikum pocházelo z plísně. Francouzský doktor Ernest Duchesne zaznamenal už v roce 1896 fakt, že určité plísně rodu štetičkovec (Penicilium) ničí bakterie. Duchesne a jeho výzkum však zůstal zapomenut po celou generaci. Až Alexander Fleming během svého výzkumu antibakteriálního působení lysosymu kultivoval baktérie na agarových plotnách a jedna z nich byla napadena plísní druhu Penicilium notatum. Fleming zaznamenal čistou zónu kolem plísňového podhoubí a pochopil, že plíseň vylučuje něco, co růst bakterií zastavilo. I když nebyl schopen sloučeninu izolovat (beta-laktamový kruh v penicilinové molekule při tehdejších rafinačních metodách nebyl stabilní), svůj objev v roce 1929 popsal ve vědecké literatuře. Protože plíseň byla druhu Penicilium, nazval tuto sloučeninu penicilin.
Zároveň ve 30. letech 20. století německý vědec Gerhard Domagk zkoumal antibakteriální vlastnosti některých barviv. Jedním z nich byl sulfonamid, prontosil, který se ukázal být účinným proti infekcím díky tomu, že se v organismu pacienta metabolizuje na aktivní formu sulfanilimid. Podle současné širší definice to patrně lze kvalifikovat jako první úspěšné použití antibiotika. Po nějaké době Rene Dubos izoloval tyrotricin – antibiotikum používané místně na kožní infekce z půdních baktérií.
Pro zvýšenou potřebou léčby infikovaných ran během 2. světové války bylo mnoho prostředků vloženo do výzkumu a rafinace penicilinu. Tým, který vedl Howard Walter Florey, úspěšně vyprodukoval použitelná množství čisté aktivní složky, která byla rychle testována v klinické praxi. Lékaři byli překvapeni rychlou a spolehlivou léčbou stavů, které byly do té doby těžce léčitelné a často končily smrtí. Další výzkum pak otevřel lidstvu dveře k dosud neznámé úrovni chemického boje proti baktériím.
Objev antibiotik spolu s anestézií a aplikací hygienických praktik u lékařů (např. mytí rukou a použití sterilizovaných nástrojů) je jeden z nejdůležitějších objevů v současné medicíně. Považuje se za největší pokrok v oblasti zdraví od zavedení moderní kanalizace[zdroj?]. Lidé v rozvinutých zemích si těžko dovedou představit, že jediné škrábnutí dříve neslo riziko infekce a smrti.
[editovat] Mechanismus účinku
Nejdůležitější vlastností antibiotik je selektivita jejich účinku, tzn. zasahují struktury, které jsou specifické pro mikroorganismy a pacienta víceméně nepoškozují. Podle působení na bakterie se antibiotika dělí na dvě velké skupiny: baktericidní a bakteriostatická. První skupina bakterie hubí (tj. usmrcují), bakteriostatická zastavují jejich množení, nicméně mnoho bakteriostatických antibiotik působí ve vyšších koncentracích rovněž baktericidně. Oba dva typy jsou schopné potlačit růst kolonií in vitro.
Podle mechanismu účinku na bakteriální buňku se dělí do několika skupin:
- Antibiotika, která inhibují syntézu buněčné stěny:
- Antibiotika, která narušují cytoplasmatickou membránu:
- Antibiotika, která inhibují syntézu nukleových kyselin:
- inhibicí DNA-gyrázy: aminoglykosidy, novobiocin, chinolony;
- inhibicí RNA-polymerázy: ansamyciny.
- Antibiotika, která interferují s bakteriální proteinovou syntézou:
- vazbou na ribozomální podjednotku 30S: tetracykliny;
- vazbou na podjednotku 30S a 50S: aminoglykosidy;
- vazbou na podjednotku 50S: makrolidy, linkosamidy, amfenikoly, diterpeny, aminocyklitoly;
- zabráněním vestavění aminokyseliny do bílkoviny: amfenikoly.
- Antibiotika, která inhibují syntézu kyseliny listové:
[editovat] Stanovení citlivosti bakterií k antimikrobiálním látkám
Ke správné antibiotické terapii je vhodné zjistit citlivost konkrétní patogenní bakterie k antibiotikům. Všechny bakterie totiž nejsou stejně citlivé a některé jsou dokonce rezistentní a dané antibiotikum proti nim nepůsobí. Zjišťuje se proto tzv. minimální inhibiční koncentrace (MIC), což je koncentrace antibiotika, která zabrání růstu bakteriálních kolonií. Koncentrace, která bakterie usmrtí, se označuje jako minimální baktericidní koncentrace (MBC). Je zřejmé, že v případě primárně baktericidních antibiotik se MBC rovná MIC.
V celém průběhu terapie by v místě infekce měla být taková koncentrace antibiotika, která odpovídá alespoň minimální inhibiční koncentraci.
[editovat] Třídění antibiotik
Protože antibiotika jsou heterogenní skupinou látek s různými účinky na bakterie, dělí se na několik tříd podle chemické struktury.
| Generický název | Obchodní název | Použití | Nežádoucí účinky |
|---|---|---|---|
| Aminoglykosidy | |||
| Amikacin | Amikin | Léčba infekcí způsobených gramenegativními bakteriemi, jako je E. coli, Klebsiella nebo P. aeruginosa, působí proti leptospirám a některé i vůči stafylokokům |
|
| Apramycin | |||
| Dihydrostreptomycin | |||
| Framycetin | |||
| Gentamicin | Gentamycin | ||
| Kanamycin | |||
| Neomycin | Bykomycin, Mycerin | ||
| Netilmicin | Netromycine | ||
| Streptomycin | |||
| Tobramycin | Brulamycin, Nebcin | ||
| Amfenikoly | |||
| Azidamfenikol | Širokospektrá antibiotika účinná proti salmonelovým infekcím a H. influenzae, používá se též k léčbě meningokokových nebo pneumokokových infekcích CNS nebo jako alternativa tetracyklinů u těžkých ricketsiálních infekcí |
|
|
| Florfenikol | |||
| Chloramfenikol | |||
| Thiamfenikol | |||
| Ansamyciny | |||
| Geldanamycin | Experimentálně jako protinádorová terapie | ||
| Herbimycin | |||
| Rifamycin | Infekce způsobené grampozitivními bakteriemi včetně mykobakterií - léčba tuberkulózy. |
|
|
| Rifaximin | |||
| Rifampicin | Arficin, Rifampicin | ||
| Rifabutin | Mycobutin 150 | ||
| Cefalosporiny I. generace | |||
| Cefacetril | Léčba infekcí vyvolaných grampozitivními bakteriemi, zejména stafylokoky, včetně těžkých infekcí. Enterokoky, meticilin-rezistentní stafylokoky a Staphylococcus epidermidis jsou rezistentní |
|
|
| Cefadroxil | Duracef | ||
| Cefalexin | Cefaclen | ||
| Cefalotin | Cefalotin Biotika | ||
| Cefapirin | Cefatrexyl | ||
| Cefazolin | Cefazolin Biochemie, Kefzol, Orizolin, Vulmizolin | ||
| Cefalosporiny II. generace | |||
| Cefaklor | Vercef | Léčba infekcí vyvolaná stafylokoky nebo způsobenými gramnegativy rezistentními na méně účinná antibiotika. Hemofilové infekce (ampicilin rezistentních), kapavka, chirurgická profylaxe aj. |
|
| Cefamandol | Mandol | ||
| Cefoxitin | |||
| Cefprozil | Cefzil | ||
| Cefuroxim | Zinacef | ||
| Cefalosporiny III. generace | |||
| Cefixime | Jsou to širokospektrá antibiotika s indikačním omezením, účinná proti grampozitivním i gramnegativním bakteriím včetně P. aeruginosa. Léčba těžších, život ohrožujících infekcí, meningitíd, Lymeské boreliózy s neurologickými symtomy, léčba infekcí způsobených původci rezistentními na cefalosporiny nižších generací nebo na širokospektré peniciliny |
|
|
| Cefdinir | |||
| Cefditoren | |||
| Cefoperazon | Cefobid | ||
| Cefotaxim | Claforan | ||
| Cefpodoxim | |||
| Ceftazidim | Fortum | ||
| Ceftibuten | |||
| Ceftizoxim | Cefizox | ||
| Ceftriaxon | Lendacin | ||
| Cefalosporiny IV. generace | |||
| Cefepim | Maxipime | Jsou to širokospektrá antibiotika s indikačním omezením, určená k léčbě závažných smíšených infekcí u nemocných s jiným těžkým onemocněním (imunosuprese, neutropenie). |
|
| Cefpirom | Cefrom | ||
| Cefquinom | Cobactan | ||
| Cefalonium | Cepravin | ||
| Diterpeny - pleuromutiliny | |||
| Tiamulin | veterinární antibiotika proti mykoplasmatům a spirochétám. | ||
| Valnemulin | |||
| Glykopeptidová antibiotika | |||
| Teikoplanin | Targocid | infekce multirezistentními grampozitivními bakteriemi, záložní humánní antibiotikum | |
| Vankomycin | Vancocin, Lyphocin | ||
| Karbapenemy | |||
| Ertapenem | Lékem volby pouze pro život ohrožující nosokomiální infekce vyvolané některými kmeny Enterobacter spp., Serratia spp., C. freundii nebo Campylobacter fetus; akutní nekrotizující pankreatitida, bakteriální meningitida |
|
|
| Imipenem/Cilastatin | Tienam | ||
| Meropenem | Meronem | ||
| Linkosamidy | |||
| Linkomycin | Léčba infekcí kostí a měkkých tkání. Účinná jsou především proti stafylokokům a Bacteroides spp. Možné použití také při terapii parazitárních onemocnění, jako je toxoplasmóza, babesióza nebo malárie. | ||
| Klindamycin | Dalacin | ||
| Pirlimycin | |||
| Makrolidy - erytromyciny | |||
| Acetylisovaleryltylosin | Aivlosin | Léčba infekcí způsobených streptokoky, kampylobakterových infekcí, listeriózy, záškrtu, bakteriálního zápalu plic a střevních onemocnění způsobených rody Shigella, Salmonella a Campylobacter. Léčba legionářské nemoci. |
|
| Azitromycin | Sumamed | ||
| Diritromycin | |||
| Erytromycin | Erytrocin | ||
| Josamycin | Wilprafen | ||
| Kitasamycin | |||
| Klaritromycin | Klacid | ||
| Oleandomycin | |||
| Roxitromycin | Rulid | ||
| Spiramycin | Rovamycine | ||
| Tilmikosin | Pulmotil AC | ||
| Tylosin | Tylo-Kel 20% inj. ad us. vet | ||
| Troleandomycin | |||
| Monobaktamy | |||
| Aztreonam | Azactam | Je účinný pouze proti gramnegativní aerobní bakterie (kromě některých kmenů C. freundii, E. aerogenes, E. cloacae, L. pneumophilla a Acinetobacter spp.) |
|
| Úzkospektrá penicilinová antibiotika | |||
| Penicilin G | Léčba streptokokových, pneumokokových a meningokokových infekcí a infekcí vyvolaných citlivými stafylokoky, terapie syfilis, kapavky, záškrtu, spály, angíny, erysipelu, revmatické horečky, leptospirozy, aktinomykózy aj. Je lékem první volby u Lymeské boreliozy. |
|
|
| Prokain-benzylpenicilin | |||
| Benzatin-benzylpenicilin | Pendepon | ||
| Penicilin V | Ospen | ||
| Cloxacilin | Jsou to tzv. antistafylokokové peniciliny. Léčba méně závažných stafykokokových infekcí. | ||
| Dicloxacilin | |||
| Meticilin | |||
| Nafcilin | |||
| Oxacilin | |||
| Širokospektrá penicilinová antibiotika | |||
| Ampicillin | Penstabil | Léčba hemofilových a enterokokové infekcí, nekomplikovaných zánětu močových cest, zánětů žlučových cest, bronchitid. Terapie listeriózy. |
|
| Amoxycilin | Amoclen, Amoxil, Diomox, Ospamox, Synulox ad. us. vet. | ||
| Karbenicilin | Širokospektrá antibiotika, ale mají slabší účinek vůči pseudomonádám a enterobakteriím | ||
| Tikarcinin | Ticarpen | ||
| Azlocillin | Securopen | Zvláště účinné proti pseudomonádám | |
| Mezlocillin | |||
| Piperacilin | Isipen, Pipraks, Pipril | ||
| Nafcillin | |||
| Penicilin | |||
| Polypeptidová antibiotika | |||
| Bacitracin | Framykoin | Léčba infekcí způsobenými grampozitivními bakteriemi | silně toxický, poškozuje ledviny - pouze lokální aplikace |
| Gramicidin | Jen lokální aplikace | ||
| Colistin | Colimycine | Léčba infekcí způsobenými gramnegativními bakteriemi | toxické, poškozují ledviny a nervy. Používají se k lokální aplikaci |
| Polymyxin B | Aerosporin, Otosporin | ||
| Chinolony I. generace | |||
| Kyselina oxolinová | Léčba infekcí močového ústrojí včetně kapavky, působí jen proti gramnegativním bakteriím |
|
|
| Kyselina nalidixová | |||
| Cinoxacin | |||
| Fluorochinony | |||
| Ciprofloxacin | Ciplox | Jsou účinné proti většině grampozitivních i gramnegativních bakterií (včetně Klebsiella spp., Proteus spp. a P. aeruginosa), působí i na chlamydie, mykoplasmata a M. tuberculosis Jsou účinné při terapii infekcí horních i dolních dýchacích cest, kapavky, prostatitidy, a také antraxu a legionářské nemoci. Jsou to drahá a rezervní antibiotika s indikačním omezením. |
|
| Difloxacin | |||
| Enoxacin | |||
| Fleroxacin | |||
| Gatifloxacin | Zeldox | ||
| Grepafloxacin | |||
| Levofloxacin | |||
| Lomefloxacin | |||
| Moxifloxacin | Avelox | ||
| Norfloxacin | |||
| Ofloxacin | Zanocin | ||
| Pefloxacin | |||
| Sparfloxacin | |||
| Trovafloxacin | Trovan | ||
| Streptograminy | |||
| Quinupristin-Dalfopristin | Synercid | Je to rezervní antibiotikum, které se používá pouze při život ohrožujících infekcích vyvolaných multirezistentními kmeny enterokoků, které jsou odolné proti vankomycinu. |
|
| Sulfonamidy | |||
| Mesalazin | Léčba infekcí močového ústrojí, trávicího traktu, lokální aplikace k léčbě popálenin |
|
|
| Sulfacetamid | |||
| Sulfadoxin | |||
| Sulfafenazol | |||
| Sulfamethizol | |||
| Sulfasalazin | |||
| Sulfatiazol | |||
| Sulfisoxazol | |||
| Trimedoprim | Triprim | ||
| Trimethoprim-Sulfamethoxazol (Co-trimoxazol) | Biseptol, Bismoral, Cotrimoxazol, Sumetrolim | ||
| Tetracykliny | |||
| Demeklocyklin | Mají široké antimikrobiální spektrum, působí na většinu grampositivních a gramnegativních bakterií včetně některých anaerobů, dále na riketsie, chlamydie, mykoplasmata a také na některé prvoky, jako jsou améby. |
|
|
| Doxycyklin | Deoxymykoín, Vibramycin | ||
| Chlortetracyklin | |||
| Metacyklin | |||
| Minocyklin | Minocin | ||
| Oxytetracyklin | |||
| Tetracyklin | Tetracycline K | ||
| Thiacyklin | |||
| Jiná antibiotika | |||
| Cyklosporin A | navozuje imunosupresi, použití v transplantační medicíně | ||
| Griseofulvin | léčba plísňových onemocnění | ||
| Ionofory | ve veterinární medicíně jako antikokcidika a stimulátory růstu | ||
| Metronidazol | Efloran, Entizol | působí proti parazitickým prvokům, jako je Giardia | |
| Nitrofurantoin | Macrodantin, Macrobid | ||
| Ornidazol | Avrazor | léčba giardiózy nebo trichomonózy | |
| Spectinomycin | |||
| Generický název | Obchodní název | Použití | Nežádoucí účinky |
[editovat] Nesprávné použití antibiotik
V současnosti je velkým problémem chybné použití antibiotik - zvláště pak použití nevhodného antibiotika (proti rezistetnímu původci) nebo předepsání antibiotik při léčbě virových onemocnění, jako je rýma nebo chřipka. Při nedodržení celé předepsané dávky antibiotik, obvykle pro pacientův subjektivní pocit zlepšení, nejsou patogenní mikroorganismy zcela zničeny. Kromě selhání léčby vedou tyto praktiky k rozvoji antibiotické rezistence u předtím citlivých bakterií.
[editovat] Rezistence na antibiotika
- Podrobnější informace naleznete v článku antibiotická rezistence.
Některé bakterie mohou růst i v přítomnosti určitého množství antibiotika; tento jev se nazývá antibiotická rezistence. Může být primární, je dána druhem bakterie a jejími vlastnostmi. Kupříkladu antibiotika, která narušují syntézu bakteriální buněčné stěny, jsou primárně neúčinná vůči mykoplasmám, které buněčnou stěnu nemají. Sekundární, získaná rezistence, je výsledkem přizpůsobení se bakterie k působení antibiotik. Je zřejmě jedním z vedlejších dopadů jejich chybného užívání a je podobná vzniku pesticidové rezistence u hmyzu. Evoluční teorie genetické selekce vyžaduje, aby bylo kvůli prevenci genetické selekce na rezistenci zničeno téměř 100 % infikujících organismů. Přežije-li malá část populace bakterií léčbu a může-li se reprodukovat, průměrná citlivost nové populace na dané antibiotikum bude mnohem menší než u původní populace, protože nová populace vyrostla z nemnohých organismů, které vydržely původní léčbu. Toto přežití je často podmíněno dědičnou rezistencí na sloučeninu, která byla v původní populaci vzácná, ale nyní je u potomstva zcela selektovaného z původně málo rezistentních organismů mnohem častější.
Antibiotická rezistence se stala vážným problémem v rozvojových i vyspělých zemích. V některých nemocnicích je míra antibiotikové rezistence mezi mikroorganismy natolik vysoká, že běžná antibiotika jsou pro léčbu infekcí prakticky nepoužitelná. To vede k častějšímu použití nových a dražších sloučenin, což vzápětí vede k dalšímu zvýšení rezistence na tyto nové léky a k nekončící snaze vyvinout nové a odlišné antibiotické následovníky pro udržení předstihu před infekcemi. Hrozí proto, že lidstvo nakonec ztratí předstih a doba, kdy se nemuselo bát bakteriálních infekcí, bude jen vzpomínkou.
Kupříkladu Staphylococcus aureus, který byl úspěšně ničen penicilinem ještě ve 40. a 50. létech 20. století. V současnosti jsou téměř všechny kmeny rezistentní na penicilin a mnoho je rezistentních na nafcilin. Pro účinnou léčbu tak zbyl jen úzký výběr léků jako např. vancomycin. Situaci zhoršuje fakt, že geny kódující antibiotickou rezistenci mohou být přenášeny mezi bakteriemi. Geny které nebyly nikdy vystaveny působní antibiotik pak získávají rezistenci od těch, co ji již získaly. Problém antibiotické rezistence narůstá, pokud jsou antibiotika použita na léčbu nemocí, u kterých nemají žádný účinek (virové infekce), a když jsou široce používána na prevenci a ne léčbu (např. v krmivech pro hospodářská zvířata). Tímto způsobem může rezistenci získat větší množství bakterií, z nichž následně vzniknou nové odolné generace.
[editovat] Antibiotické stimulátory růstu
- Podrobnější informace naleznete v článku Antibiotické stimulátory růstu.
Podávání malých množství antibiotik hospodářským zvířatům zvyšuje jejich přírůstky. Od roku 2006 je jejich používání ve všech státech EU zakázáno[8].
[editovat] Použití antibiotik ve tkáňových kultůrách
Při kultivacích mikrooragnismů v biotechnologických laboratořích se používají antibiotika do tkáňových kultur či růstových médií za účelem potlačení nežádoucí bakteriální kontaminace. Často se používá kontaminace několika antibiotik a antimykotik, aby došlo k pokrytí celého spektra mikroorganismů. Například od firmy Sigma-Aldrich je dostupná suspenze Antibiotic-Antimycotic Stabilized Solution, jež obsahuje kombinaci penicilinu, streptomycinu a amfotericinu B.
[editovat] Odkazy
[editovat] Reference
- ↑ Industrial Bioprocessing: Antibiotics
- ↑ Industrial Bioprocessing: Antibiotics
- ↑ How Products Are Made: Antibiotics
- ↑ Take Two Beers and Call Me in 1,600 Years - use of tetracycline by Nubians and Ancient Egyptians
- ↑ Antibiotic substances produced by Pseudomonas aeruginosa
- ↑ Merck Manual Home edition: Antibiotics
- ↑ Přehled antibiotik ve veterinární medicíně
- ↑ Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1831/2003, o doplňkových látkách používaných ve výživě zvířat
[editovat] Externí odkazy
[editovat] Literatura
- JEDLIČKOVÁ, Anna Antimikrobiální terapie, 2. rozšířené vydání Praha: Maxdorf s.r.o., 2004, 356 s. ISBN 80-85912-63-5.
- ŠIMŮNEK, Jan, SMOLA, Jiří Antimikrobiální léčiva ve veterinární medicíně. Hradec Králové: Prion, 251 s. ISBN 80-903188-8-6
