Najväčším úspechom mikrobiológie a lekárskej vedy v 20. storočí bol objav antimikrobiálnych látok, ktoré potláčajú základné životne dôležité procesy infekčných agensov v tele. Robia to rôznymi spôsobmi: blokujú reprodukciu patogénov, spôsobujú smrť a menia genetickú štruktúru. Najbežnejšie z nich sú tetracyklínové antibiotiká, zoznam ktorých by mal každý lekár vedieť.
História antibiotík
Empiricky rôzne chemické zlúčeniny na liečenie sa používajú už v staroveku. Domorodé obyvateľstvo Latinskej Ameriky teda liečilo amébiózu (nazýva sa krvavá hnačka) odvarom z koreňa Ipecacu. Paracelsus ponúka ako terapeutické látky rôzne kovy: ortuť, olovo a železo.
Pod vplyvom jeho nápadov a výskumu sa ortuť rozšírila ako účinný prostriedok proti syfilisom vo Francúzsku v 16. storočí. V 17. storočí začala Európa liečiť maláriu odvarom kôry škorice. Túto metódu používajú už od staroveku indiáni z Južnej Ameriky.
Veľký význam mal objav mikrobiálneho antagonizmu Louisa Pasteura. Zistil, že hnilobné baktérie sú schopné usmrtiť patogény antraxu. Moderné základy tejto teórie vytvoril Mechnikov, ktorý preukázal, že existujú dve formy mikrobiálneho antagonizmu: aktívny a pasívny. Tu sú hlavné body jeho teórie:
- Mikrobiálny antagonizmus je taká forma medzidruhových vzťahov, v ktorej súžitie dvoch populácií mikróbov vedie k významnému zníženiu rastu a intenzity rozmnožovania jednej z nich až do jej úplného zničenia.
- Pri pasívnom antagonizme sa pozoruje konkurencia o kyslík a živiny.
- Aktívny antagonizmus je spôsobený uvoľňovaním produktov metabolizmu mikroorganizmov do životného prostredia: kyselín, alkoholov a antibiotických látok.
V roku 1885 Paul Erlich vyvinul „teóriu receptorov“, podľa ktorej všetky bunky majú receptorový prístroj, a preto sú schopné selektívne interagovať s rôznymi chemikáliami. Ehrlichov prístup k liečbe infekcie bol založený na myšlienke takého nástroja, ktorý by ovplyvnil patogénny mikroorganizmus, pričom bunky tela pacienta zostanú nedotknuté.
Takéto liečivo by malo mať selektivitu ovplyvňujúcu iba cieľovú bunku (patogén), blokujúcu jeho metabolizmus. V roku 1907 bol teda nemecký vedecký pracovník schopný syntetizovať liek salvarsan, ktorý sa úspešne používa na liečbu syfilis, na základe arzénu.
Prvé antibiotikum objavil v roku 1929 anglický vedec Alexander Fleming. Droga sa volala penicilín. Vedec nedokázal látku očistiť a prvé antibiotikum vo forme kryštálov sa získalo o niečo neskôr. V roku 1940 to urobili anglickí vedci Howard Flory a Ernest Cheyne.
V Sovietskom zväze patrí objav penicilínu k vedcom Ermolyevovi a Balezine, ktorí túto látku objavili v roku 1942 a položili základ pre štúdium antibiotík v našej krajine.
Vlastnosti antibakteriálnych látok
Termín „antibiotikum“ prvýkrát navrhol v roku 1942 americký mikrobiológ Waxman. Navrhol im označiť látky, ktoré sú syntetizované mikroorganizmami a ktoré majú antimikrobiálny účinok. V moderných podmienkach tieto prostriedky dostávajú:
- z kultivačnej tekutiny produkčných mikroorganizmov (prírodných);
- chemickou modifikáciou prírodných antimikrobiálnych látok (polosyntetických);
- na báze chemickej syntézy (syntetická).
Penicilín je klasifikovaný ako prírodné antibiotikum, ampicilín, oxacilín, cefalexín sú polosyntetické a syntetické sú sulfónamidové lieky, nitroimidazoly, fluórchinolóny. Väčšina prírodných antibiotík sa vyrába skupinou plesní Streptomycetes actinomycetes a Penicillium.
V súčasnosti je možné niektoré prírodné antibiotiká získať aj chemickou syntézou, napríklad chloramfenikolom, čo robí separáciu látok podľa pôvodu veľmi svojvoľnou.
Kľúčové vlastnosti
Antibiotiká sú podľa definície látky mikrobiálneho pôvodu, ako aj ich syntetické a polosyntetické analógy, ktoré účinne inhibujú rast a reprodukciu patogénov.
Doteraz je známych viac ako 2 000 rôznych liekov, ale v klinickej praxi sa bežne používa iba 200. Je to kvôli prítomnosti vedľajších účinkov jednej alebo druhej sily.
Antibiotiká majú selektivitu pôsobenia proti patogénu, to znamená, že v terapeutických dávkach nemajú nepriaznivý vplyv na telo pacienta. Selektivita je spôsobená procesom väzby na receptor na membráne alebo cytoplazme, čo je druh cieľa, čo vedie k narušeniu integrity bunkovej steny mikróbu, inhibícii syntetických procesov a neschopnosti zvyšovať počet mikroorganizmov.
Základy klasifikácie
Zvažované látky sú etiotropné: špecifické antibiotikum je charakteristické pre konkrétny mikrób alebo skupinu mikróbov. Existujú lieky, ktoré ničia gramnegatívne alebo grampozitívne baktérie. Existujú prísne antimykotiká alebo antiparazitiká. Spektrum antipatogénnej aktivity je spôsobené štruktúrnymi vlastnosťami chemického vzorca.
Antibiotiká sa delia nasledovne:
- Drogy, ktoré majú široké možnosti použitia a pôsobenia. Účinné proti mnohým rôznym typom mikroorganizmov. Príklady: aminopenicilín, tetracyklín, cefalosporín.
- Lieky s úzkym spektrom aplikácie a účinku. Navrhnuté na boj proti malému počtu mikrobiálnych druhov. Príklady: polymyxín a aztreón. Tieto lieky pôsobia iba na gramnegatívne baktérie.
Aktivita antibiotík nie je konštantná a časom klesá, pretože patogény tvoria rezistenciu (získaná rezistencia). Kmene s rozvinutou rezistenciou sú medzi ostatnými najnebezpečnejšie.
Antibiotiká bojujú proti mikroorganizmom rôznymi spôsobmi. V tomto ohľade sa antibiotické lieky delia na:
- Bakteriostatický. Narúšajú rast a reprodukciu mikroorganizmu. Patria sem: tetracyklíny, amfenicol, makrolidy, linkosamidy, sulfónamidy a nitrofurány. Používajú sa na liečbu tzv. Malých infekcií.
- Baktericídne. Priamo spôsobujú smrť mikróbov. Patria sem: penicilíny, beta-laktámové prípravky, rifamycíny, nitroimidazoly. Majú radikálnejší účinok, preto sa používajú na liečenie závažných infekcií, ako je sepsa a peritonitída.
Charakteristické znaky tetracyklínov
Tetracyklíny sú klasifikované ako lieky so širokým spektrom použití. Za posledných desať rokov sa však medzi mikroorganizmami objavilo veľa kmeňov rezistencie, čo znížilo frekvenciu užívania týchto liekov.
Praktický význam majú tetracyklínové antibiotiká, ktorých zoznam bude uvedený nižšie, ktorý má semisyntetický pôvod. Tieto zahŕňajú:
- doxycyklín (vibramycín);
- metacyklín (rondomycín);
- minocyklín.
- tetracyklín.
Analógy novej generácie sú:
- erytromycín;
- oleanomitsin;
- oxytetracyklín;
- morfotsiklin;
- glikotsiklin.
Tetracyklínové antibiotiká sú účinné proti grampozitívnym aj gramnegatívnym baktériám, medzi ktoré patria:
- Aktinomycéty.
- Clostridia.
- Brucella.
- Shigella.
- Vibrio cholerae.
- Helicobacter.
Rozsah použitia
Charakteristickým rysom tetracyklínov je jeho účinnosť proti intracelulárnym parazitom, medzi ktoré patria chlamydia, mykoplazmy, ureaplazmy a rickettsia. Mechanizmus účinku je inhibovať syntézu bakteriálnych proteínov ovplyvňovaním ich ribozómov.
Tetracyklín sa predpisuje na tieto infekcie:
- riketsiozy;
- leptospiróza;
- chlamydioses;
- čierny kašeľ;
- listeroizy,
- actinomycoses;
- borrelioses;
- mykoplazmózy;
- ureaplasmosis;
- Legionárska;
- syfilis (s alergiou na penicilíny);
- helobakteriozy;
- akné;
- očné a črevné infekcie (vrátane hemoroidov).
Nevýhody a alternatívne drogy
Nevýhody použitia tetracyklínových antibiotík sa pripisujú skutočnosti, že tieto lieky majú bakteriostatický účinok a sú tiež neaktívne proti mnohým bežným a nebezpečným patogénom infekcií. Malo by sa tiež povedať, že v poslednom čase sa počet mikroorganizmov rezistentných na tetracyklín významne zvýšil. Najčastejšie sa takéto kmene nachádzajú medzi nasledujúcimi skupinami patogénov:
- stafylokokov;
- pneumokoky;
- enterokoky;
- pyogénne streptokoky;
- všetky gramnegatívne baktérie.
Rezistencia mikróbov na liečivo je spojená s aktívnym odstraňovaním antibiotických činidiel z buniek mikroorganizmu.
Tetracyklíny sú lieky, ktorých zoznam vedľajších účinkov má veľmi pôsobivý objem. Použitie a dávkovanie tetracyklínov by mal prísne kontrolovať ošetrujúci lekár. V žiadnom prípade by ste si nemali predpisovať antibiotiká. Medzi hlavné vedľajšie účinky patria poruchy gastrointestinálneho traktu: nevoľnosť a vracanie, hnačka, zápcha a plynatosť, zápal žalúdočnej sliznice, stomatitída a deštrukcia zubnej skloviny.
Tetracyklín je alternatívou k penicilínu. Lieky tejto skupiny sú predpísané na alergie na penicilín.
Najčastejšie sa v klinickej praxi používa doxycyklín. Je účinný proti mnohým gramnegatívnym a grampozitívnym mikroorganizmom, má dlhodobý účinok a tiež ľahko preniká do bunkovej membrány a do telesnej tekutiny. Je pravda, že má iba bakteriostatický účinok.
Prípravky skupiny tetracyklínových antibiotík, ktorých zoznam obsahuje aj minocyklín, ktorý má najvyššiu účinnosť, sa úspešne používali doma aj v zahraničí.