Kun kärsimme bakteeri-infektiosta, matka lääkäriin antibioottien määräämiseksi on arkipäivää. Antibiootteja on kuitenkin saatavilla monenlaisia, ja ne vaihtelevat sekä käyttötavoiltaan että vaikutusmekanismeiltaan. Tässä kuviossa esitetään yhteenveto tärkeimmistä luokista ja kerrotaan lyhyesti, miten ne torjuvat bakteeri-infektioita; tarkastelemme myös kutakin ryhmää vuorollaan sekä bakteerien resistenssiä kutakin ryhmää vastaan.
Bakteerit voidaan jakaa kahteen laajaan luokkaan – grampositiivisiin ja gramnegatiivisiin. Luokat ovat saaneet nimensä Gram-testistä, jossa bakteereihin lisätään violettia väriainetta. Grampositiiviset bakteerit säilyttävät väriaineen värin, kun taas gramnegatiiviset bakteerit eivät säilytä sitä, vaan ne värjäytyvät punaiseksi tai vaaleanpunaiseksi. Gramnegatiiviset bakteerit ovat vastustuskykyisempiä vasta-aineille ja antibiooteille kuin grampositiiviset bakteerit, koska niillä on suurelta osin läpäisemätön soluseinä. MRSA:ta ja aknea aiheuttavat bakteerit ovat esimerkkejä grampositiivisista bakteereista, kun taas borrelioosia ja keuhkokuumetta aiheuttavat bakteerit ovat esimerkkejä gramnegatiivisista bakteereista.
Beta-laktamiinit
Beta-laktamiinit ovat laaja valikoima antibiootteja, joista ensimmäisenä löydettiin penisilliini, jonka Alexander Fleming tunnisti vuonna 1928. Kaikki beetalaktaamiantibiootit sisältävät beetalaktaamirenkaan; niihin kuuluvat penisilliinit, kuten amoksisilliini, ja kefalosporiinit. Ne vaikuttavat häiritsemällä bakteerien soluseinän tärkeän osan, peptidoglykaanin, synteesiä, ja niitä käytetään pääasiassa grampositiivisia bakteereja vastaan. Bakteerit voivat kuitenkin kehittyä vastustuskykyisiksi beetalaktaameille useita eri reittejä, muun muassa tuottamalla entsyymejä, jotka hajottavat beetalaktaamirenkaan. NHS:ssä penisilliinit ovat yleisimmin määrättyjä antibiootteja, ja amoksisilliini on luokan yleisin.
Sulfonamidit
Prontosiili, sulfonamidi, oli ensimmäinen kaupallisesti saatavilla oleva antibiootti, joka kehitettiin vuonna 1932. Sittemmin kehitettiin huomattava määrä sulfonamidi-antibiootteja, jotka on määritelty laajakirjoisiksi antibiooteiksi, jotka pystyvät vaikuttamaan sekä grampositiivisiin että gramnegatiivisiin bakteereihin. Toisin kuin beetalaktaamit, ne eivät vaikuta tappamalla suoraan bakteereita vaan estämällä B-vitamiinin folaatin synteesiä bakteereissa ja estämällä siten bakteerien kasvua ja lisääntymistä. Nykyään sulfonamideja käytetään harvoin, osittain bakteerien resistenssin kehittymisen vuoksi, mutta myös siksi, että ollaan huolissaan ei-toivotuista vaikutuksista, kuten maksatoksisuudesta.
Aminoglykosidit
Aminoglykosidit estävät bakteerien proteiinisynteesiä, mikä johtaa lopulta solukuolemaan. Ne tehoavat vain tiettyihin gramnegatiivisiin bakteereihin sekä joihinkin grampositiivisiin bakteereihin, mutta ne eivät imeydy ruoansulatuksessa, joten ne on pistettävä. Tuberkuloosin hoidossa streptomysiini oli ensimmäinen tehokkaaksi todettu lääke; aminoglykosidien myrkyllisyyteen liittyvien ongelmien vuoksi niiden nykyinen käyttö on kuitenkin rajoitettua.
Tetrasykliinit
Tetrasykliinit ovat laajakirjoisia antibiootteja, jotka tehoavat sekä grampositiivisiin että gramnegatiivisiin bakteereihin. Sulfonamidien tavoin ne estävät proteiinisynteesiä, mikä estää bakteerien kasvua ja lisääntymistä. Niiden käyttö on vähenemässä bakteeriresistenssin lisääntymisen vuoksi; niitä käytetään kuitenkin edelleen akne-, virtsatie- ja hengitystieinfektioiden sekä klamydiainfektioiden hoidossa. Ne on otettava erillään, usein kaksi tuntia ennen ruokailua tai sen jälkeen, sillä ne voivat helposti sitoutua ruokaan, mikä vähentää niiden imeytymistä.
Kloramfenikoli
Toinen laajakirjoinen antibiootti, kloramfenikoli, vaikuttaa myös estämällä proteiinisynteesiä ja siten bakteerien kasvua ja lisääntymistä. Se on kuitenkin myös bakterisidinen rajoitettua määrää bakteereja vastaan. Vakavien myrkytysvaikutusten mahdollisuuden vuoksi sitä käytetään kehittyneissä maissa yleensä vain silloin, kun infektioita pidetään hengenvaarallisina, vaikka sitä käytetään toisinaan myös silmätulehdusten hoitoon. Tästä huolimatta se on paljon yleisempi antibiootti kehitysmaissa sen edullisten kustannusten ja saatavuuden vuoksi, ja Maailman terveysjärjestö suosittelee sitä tehokkaaksi ensilinjan hoidoksi aivokalvontulehduksen hoidossa niissä maissa, joissa tulotaso on alhainen.
Makrolidit
Makrolidit ovat beetalaktaamien tapaan pääosin tehokkaita Gram-positiivisia bakteereja vastaan; ne toimivat kuitenkin bakteriostaattisesti estäen kasvun ja lisääntymisen estämällä proteiinisynteesiä. Niiden teho on marginaalisesti laajempi kuin penisilliinien, ja niiden on osoitettu tehoavan useisiin bakteerilajeihin, joihin penisilliinit eivät tehoa. Vaikka jotkin bakteerilajit ovat kehittäneet resistenssiä makrolideja vastaan, ne ovat edelleen toiseksi yleisimmin määrättyjä antibiootteja NHS:ssä, ja erytromysiini on luokan yleisimmin määrätty antibiootti.
Glykopeptidit
Glykopeptideihin kuuluu muun muassa vankomysiini – jota käytetään yleisesti ”viimeisenä lääkkeenä”, kun muut antibiootit eivät ole tehonneet. Se oli ennen viimeinen keino torjua infektioita, erityisesti MRSA:ta, mutta viime aikoina on kehitetty uusia, muihin luokkiin kuuluvia antibiootteja, jotka ovat tarjonneet muita vaihtoehtoja. On kuitenkin edelleen olemassa tiukat ohjeet siitä, missä olosuhteissa vankomysiiniä voidaan käyttää infektioiden hoitoon, jotta resistenssin kehittyminen viivästyisi. Bakteerit, joita vastaan glykopeptidit tehoavat, ovat muutoin jokseenkin rajalliset, ja useimmissa ne pikemminkin estävät kasvua ja lisääntymistä kuin tappavat bakteereja suoraan.
Oksatsolidinonit
Oksatsolidinonit tehoavat Gram-positiivisiin bakteereihin, ja ne vaikuttavat estämällä proteiinisynteesiä ja siten kasvua ja lisääntymistä. Linezolidi, joka hyväksyttiin käyttöön vuonna 2000, oli ensimmäinen markkinoille saatettu antibiootti tässä luokassa, vaikka sykloseriini-yhdistettä on käytetty toisen linjan tuberkuloosihoitona vuodesta 1956 lähtien. Vaikka linetsolidi on kallis, resistenssi näyttää kehittyneen suhteellisen hitaasti sen käyttöönoton jälkeen.
Ansamysiinit
Tämä antibioottiluokka tehoaa grampositiivisiin bakteereihin sekä joihinkin gramnegatiivisiin bakteereihin. Ne estävät RNA:n tuotantoa, jolla on tärkeitä biologisia tehtäviä bakteerisolujen sisällä, ja johtavat siten bakteerisolujen kuolemaan. Antibioottien alaluokkaa, rifamysiinejä, käytetään tuberkuloosin ja spitaalin hoitoon. Harvoin ansamysiineillä voi olla myös antiviraalista vaikutusta.
Kuinolonit
Kuinolonit ovat bakteereja tappavia yhdisteitä, jotka häiritsevät DNA:n monistumista ja transkriptiota bakteerisoluissa. Ne ovat laajakirjoisia antibiootteja, ja niitä käytetään laajalti virtsatieinfektioissa sekä muissa sairaalainfektioissa, joissa epäillään resistenssiä vanhemmille antibioottiluokille. Lisäksi niitä käytetään laajalti eläinlääkinnällisiin tarkoituksiin; tätä käyttöä on joiltakin tahoilta kritisoitu resistenssin kehittymisen nopeuttamisesta. Resistenssi kinoloneille voi kehittyä erityisen nopeasti; Yhdysvalloissa ne olivat vuonna 2002 yleisimmin määrättyjä antibiootteja, ja niiden määräämisen epäsuositeltuihin sairauksiin tai virusinfektioihin uskotaan myös edistävän merkittävästi resistenssin kehittymistä.
Streptogramiinit
Streptogramiinit ovat siinä mielessä epätavallisia, että niitä annetaan yleensä yhdistelmänä kahdesta antibioottilääkkeestä, jotka kuuluvat luokkaan kuuluviin eri ryhmiin: streptogramiini A:sta ja streptogramiini B:stä. Yksittäisinä yhdisteinä näillä yhdisteillä on vain kasvua estävä vaikutus, mutta yhdistelmänä niillä on yhteisvaikutus, ja ne kykenevät suoraan tappamaan bakteerisoluja estämällä valkuaisaineiden synteesiä. Niitä käytetään usein resistenttien infektioiden hoitoon, vaikka resistenssiä on kehittynyt myös itse streptogramiineille.
Lipopeptidit
Lipopeptidit, jotka löydettiin vuonna 1987, ovat uusin antibioottiluokka, ja ne ovat bakteereita tappavia grampositiivisia bakteereja vastaan. Daptomysiini on luokan yleisimmin käytetty jäsen; sillä on ainutlaatuinen vaikutusmekanismi, joka häiritsee useita bakteerien solukalvojen toimintaa. Tästä ainutlaatuisesta vaikutusmekanismista näyttää olevan etua myös siinä, että tällä hetkellä resistenssi lääkkeelle näyttää olevan harvinaista – joskin siitä on raportoitu. Sitä annetaan injektiona, ja sitä käytetään yleisesti ihon ja kudosten infektioiden hoitoon.
Antibioottiresistenssi
Bakteerien antibioottiresistenssi on lisääntymässä siinä määrin, että siitä on tehty tämän vuoden Longitude-palkinnon aihe. Palkinto tarjoaa 10 miljoonan punnan palkintorahaston halvan ja helppokäyttöisen bakteeri-infektiotestipakkauksen kehittämiseen siinä toivossa, että sen avulla lääkärit voivat määrätä potilaille oikeat antibiootit oikeaan aikaan ja estää antibioottien määräämisen virusinfektioiden yhteydessä. Molempien näiden toimenpiteiden toivotaan auttavan hidastamaan antibioottiresistenssin kehittymistä bakteereissa.
Artikkelin grafiikka on lisensoitu Creative Commons Nimeä-Ei-Kaupallinen-Ei-Johdannaisia 4.0 Kansainvälinen -lisenssillä. Katso sivuston sisällön käyttöohjeet.