Když trpíme bakteriální infekcí, návštěva lékaře, který nám předepíše antibiotika, je běžná. K dispozici je však široká škála antibiotik, která se liší jak svým použitím, tak mechanismem účinku. V tomto grafu jsou shrnuty hlavní třídy a také stručně popsán způsob, jakým bojují proti bakteriálním infekcím; postupně se budeme věnovat každé z těchto skupin a také rezistenci bakterií vůči každé z nich.
Bakterie samotné lze rozdělit do dvou širokých tříd – grampozitivní a gramnegativní. Tyto třídy odvozují své názvy od Gramova testu, který spočívá v přidání fialového barviva k bakteriím. Grampozitivní bakterie si zachovávají barvu barviva, zatímco Gramnegativní bakterie ne a místo toho jsou zbarveny červeně nebo růžově. Gramnegativní bakterie jsou odolnější vůči protilátkám a antibiotikům než grampozitivní bakterie, protože mají z velké části nepropustnou buněčnou stěnu. Bakterie způsobující MRSA a akné jsou příkladem grampozitivních bakterií, zatímco bakterie způsobující boreliózu a zápal plic jsou příkladem gramnegativních bakterií.
Beta-laktamy
Beta-laktamy jsou širokou škálou antibiotik, z nichž první byl objeven penicilin, který Alexander Fleming identifikoval v roce 1928. Všechna beta-laktamová antibiotika obsahují beta-laktamový kruh; patří mezi ně peniciliny, jako je amoxicilin, a cefalosporiny. Působí tak, že narušují syntézu peptidoglykanu, důležité složky bakteriální buněčné stěny, a používají se většinou proti grampozitivním bakteriím. Bakterie si však mohou vyvinout rezistenci vůči beta-laktamům několika způsoby, včetně produkce enzymů, které rozkládají beta-laktamový kruh. V NHS jsou peniciliny nejčastěji předepisovanými antibiotiky, přičemž amoxicilin je nejběžnějším antibiotikem této skupiny.
Sulfonamidy
Prontosil, sulfonamid, byl prvním komerčně dostupným antibiotikem, vyvinutým v roce 1932. Následně bylo vyvinuto značné množství sulfonamidových antibiotik, definovaných jako širokospektrá antibiotika schopná působit na grampozitivní i gramnegativní bakterie. Na rozdíl od beta-laktamů nepůsobí přímým usmrcením bakterií, ale inhibicí bakteriální syntézy vitaminu B folátu, čímž zabraňují růstu a množení bakterií. V současné době se sulfonamidy používají zřídka, částečně kvůli rozvoji rezistence bakterií, ale také kvůli obavám z nežádoucích účinků, jako je hepatotoxicita.
Aminoglykosidy
Aminoglykosidy inhibují syntézu proteinů v bakteriích, což nakonec vede k buněčné smrti. Jsou účinné pouze proti některým gramnegativním bakteriím a také proti některým grampozitivním bakteriím, ale nevstřebávají se během trávení, takže se musí podávat injekčně. V léčbě tuberkulózy byl streptomycin prvním lékem, u něhož byla zjištěna účinnost; vzhledem k problémům s toxicitou aminoglykosidů je však jejich současné použití omezené.
Tetracykliny
Tetracykliny jsou širokospektrá antibiotika, účinná proti grampozitivním i gramnegativním bakteriím. Stejně jako sulfonamidy inhibují syntézu bílkovin, čímž potlačují růst a množení bakterií. Jejich použití se snižuje v důsledku rostoucího počtu případů rezistence bakterií; stále však nacházejí uplatnění při léčbě akné, infekcí močových a dýchacích cest a také chlamydiových infekcí. Musí se užívat izolovaně, často dvě hodiny před jídlem nebo po něm, protože se mohou snadno vázat s potravou, což snižuje jejich vstřebávání.
Chloramfenikol
Další širokospektré antibiotikum, chloramfenikol, také působí tak, že inhibuje syntézu bílkovin, a tím i růst a množení bakterií. Je však také baktericidní vůči omezenému počtu bakterií. Vzhledem k možnosti závažných toxických účinků se ve vyspělých zemích obvykle používá pouze v případech, kdy jsou infekce považovány za život ohrožující, i když se příležitostně používá i při léčbě očních infekcí. Přesto je v rozvojových zemích díky své nízké ceně a dostupnosti mnohem častějším antibiotikem a Světová zdravotnická organizace jej doporučuje jako účinnou léčbu první linie meningitidy v zemích s nízkými příjmy.
Makrolidy
Stejně jako beta-laktamy jsou makrolidy účinné především proti grampozitivním bakteriím; působí však bakteriostaticky, zabraňují růstu a rozmnožování tím, že inhibují syntézu bílkovin. Jejich účinnost je nepatrně širší než účinnost penicilínů a bylo prokázáno, že jsou účinné proti několika druhům bakterií, které penicilíny nejsou. I když se u některých druhů bakterií vyvinula rezistence vůči makrolidům, jsou stále druhým nejčastěji předepisovaným antibiotikem v NHS, přičemž nejčastěji předepisovaným antibiotikem této skupiny je erytromycin.
Glykopeptidy
Glykopeptidy zahrnují lék vankomycin – běžně se používá jako „lék poslední záchrany“, když jiná antibiotika selhala. Zatímco dříve to byla poslední linie obrany proti infekcím, zejména MRSA, novější vývoj novějších antibiotik jiných tříd poskytl jiné možnosti. Přesto stále platí přísná pravidla, za jakých okolností lze vankomycin k léčbě infekcí použít, aby se oddálil rozvoj rezistence. Bakterie, proti kterým jsou glykopeptidy účinné, jsou jinak poněkud omezené a u většiny z nich spíše inhibují růst a rozmnožování, než aby bakterie přímo zabíjely.
Oxazolidinony
Oxazolidinony jsou účinné proti grampozitivním bakteriím a působí tak, že inhibují syntézu proteinů, a tedy růst a rozmnožování. Linezolid, schválený k použití v roce 2000, byl prvním obchodovaným antibiotikem této třídy, ačkoli sloučenina cykloserin se používá jako druhá linie léčby tuberkulózy již od roku 1956. Zatímco linezolid je drahý, zdá se, že od jeho zavedení se rezistence vyvíjí relativně pomalu.
Ansamyciny
Tato třída antibiotik je účinná proti grampozitivním bakteriím i některým gramnegativním bakteriím. Inhibují tvorbu RNA, která má uvnitř buněk bakterií důležité biologické role, a jako taková vedou k zániku bakteriálních buněk. Podtřída antibiotik, rifamyciny, se používá k léčbě tuberkulózy a lepry. Neobvykle mohou ansamyciny vykazovat také antivirovou aktivitu.
Quinolony
Quinolony jsou baktericidní sloučeniny, které zasahují do replikace a transkripce DNA v buňkách bakterií. Jedná se o širokospektrá antibiotika, která se široce používají při infekcích močových cest a dalších nemocničních infekcích, u nichž existuje podezření na rezistenci vůči starším třídám antibiotik. Kromě toho je jejich používání pro veterinární účely velmi rozšířené; toto používání bylo v některých kruzích kritizováno za to, že urychluje rozvoj rezistence. Rezistence vůči chinolonům se může vyvíjet obzvláště rychle; v USA byly v roce 2002 nejčastěji předepisovanými antibiotiky a předpokládá se, že k rozvoji rezistence významně přispívá i jejich předepisování u nedoporučených stavů nebo virových infekcí.
Streptograminy
Streptograminy jsou neobvyklé tím, že se obvykle podávají jako kombinace dvou antibiotik z různých skupin v rámci této třídy: streptograminu A a streptograminu B. Samy o sobě tyto sloučeniny vykazují pouze aktivitu inhibující růst, ale v kombinaci mají synergický účinek a jsou schopny přímo zabíjet buňky bakterií tím, že inhibují syntézu proteinů. Často se používají k léčbě rezistentních infekcí, ačkoli se vyvinula rezistence i vůči samotným streptograminům.
Lipopeptidy
Lipopeptidy, objevené v roce 1987, jsou nejnovější třídou antibiotik a jsou baktericidní vůči grampozitivním bakteriím. Daptomycin je nejčastěji používaným členem této třídy; má jedinečný mechanismus účinku, který narušuje několik aspektů funkce buněčné membrány u bakterií. Tento jedinečný mechanismus účinku se zdá být výhodný i v tom, že v současné době se zdá, že výskyt rezistence vůči tomuto léčivu je vzácný – i když byl zaznamenán. Podává se injekčně a běžně se používá k léčbě infekcí kůže a tkání.
Rezistence vůči antibiotikům
Rezistence bakterií vůči antibiotikům je na vzestupu, a to do té míry, že se stala hlavním tématem letošní ceny Longitude Prize. Cena nabízí prémiový fond ve výši 10 milionů liber na vývoj levné a snadno použitelné testovací soupravy na bakteriální infekce v naději, že to lékařům umožní předepisovat pacientům správná antibiotika ve správný čas a také zabránit předepisování antibiotik v případech virových infekcí. Doufá se, že obě tato opatření pomohou zpomalit rozvoj rezistence bakterií vůči antibiotikům.
Grafický materiál v tomto článku je licencován pod licencí Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně-Nezpracovávejte dílo 4.0 Mezinárodní licence. Viz pokyny pro používání obsahu webu.