Kiedy cierpimy z powodu infekcji bakteryjnej, wycieczka do lekarza w celu przepisania antybiotyków jest powszechna. Jednakże, istnieje szeroka gama dostępnych antybiotyków, które różnią się zarówno pod względem zastosowania, jak i mechanizmu działania. Ta grafika podsumowuje główne klasy, a także daje krótki wgląd w sposób, w jaki zwalczają one infekcje bakteryjne; rozważymy również każdą z grup po kolei, jak również oporność bakterii na każdą z nich.
Bakterie same w sobie można podzielić na dwie szerokie klasy – Gram-dodatnie i Gram-ujemne. Klasy te wywodzą swoje nazwy od testu Grama, który polega na dodaniu do bakterii fioletowego barwnika. Bakterie Gram-dodatnie zachowują kolor barwnika, podczas gdy bakterie Gram-ujemne nie zachowują go, a zamiast tego są zabarwione na czerwono lub różowo. Bakterie Gram-ujemne są bardziej odporne na działanie przeciwciał i antybiotyków niż bakterie Gram-dodatnie, ponieważ mają w dużej mierze nieprzepuszczalną ścianę komórkową. Bakterie odpowiedzialne za MRSA i trądzik są przykładami bakterii Gram-dodatnich, podczas gdy te odpowiedzialne za chorobę z Lyme i zapalenie płuc są przykładami bakterii Gram-ujemnych.
Beta-laktamy
Beta-laktamy to szeroka gama antybiotyków, z których pierwszą odkrytą była penicylina, którą Alexander Fleming zidentyfikował w 1928 roku. Wszystkie antybiotyki beta-laktamowe zawierają pierścień beta-laktamowy; należą do nich penicyliny, takie jak amoksycylina, i cefalosporyny. Działają one poprzez zakłócanie syntezy peptydoglikanu, ważnego składnika ściany komórkowej bakterii, i są stosowane głównie przeciwko bakteriom gram-dodatnim. Bakterie mogą jednak wytworzyć oporność na beta-laktamy kilkoma drogami, w tym poprzez produkcję enzymów rozkładających pierścień beta-laktamowy. W NHS penicyliny są najczęściej przepisywanymi antybiotykami, a amoksycylina jest najbardziej rozpowszechniona w tej klasie.
Sulfonamidy
Prontosil, sulfonamid, był pierwszym dostępnym w handlu antybiotykiem, opracowanym w 1932 roku. Następnie opracowano znaczną liczbę antybiotyków sulfonamidowych, określanych jako antybiotyki o szerokim spektrum działania, zdolne do działania zarówno na bakterie Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne. W przeciwieństwie do beta-laktamów nie działają one poprzez bezpośrednie zabijanie bakterii, lecz poprzez hamowanie bakteryjnej syntezy witaminy B – folianu, uniemożliwiając w ten sposób wzrost i rozmnażanie się bakterii. W obecnych czasach sulfonamidy są rzadko stosowane, częściowo ze względu na rozwój oporności bakterii, ale także z powodu obaw dotyczących działań niepożądanych, takich jak hepatotoksyczność.
Aminoglikozydy
Aminoglikozydy hamują syntezę białek w bakteriach, prowadząc ostatecznie do śmierci komórki. Są one skuteczne tylko wobec niektórych bakterii Gram-ujemnych, jak również niektórych bakterii Gram-dodatnich, ale nie są wchłaniane podczas trawienia, więc muszą być wstrzykiwane. W leczeniu gruźlicy streptomycyna była pierwszym lekiem, który okazał się skuteczny; jednak ze względu na problemy z toksycznością aminoglikozydów, ich obecne zastosowanie jest ograniczone.
Tetracykliny
Tetracykliny są antybiotykami o szerokim spektrum działania, aktywnymi zarówno przeciwko bakteriom Gram-dodatnim, jak i Gram-ujemnym. Podobnie jak sulfonamidy, hamują syntezę białek, hamując wzrost i rozmnażanie bakterii. Ich zastosowanie maleje ze względu na coraz częstsze przypadki oporności bakterii, jednak nadal znajdują zastosowanie w leczeniu trądziku, zakażeń dróg moczowych i oddechowych, a także zakażeń chlamydiami. Muszą być przyjmowane w izolacji, często dwie godziny przed lub po jedzeniu, ponieważ łatwo wiążą się z żywnością, zmniejszając ich wchłanianie.
Chloramfenikol
Inny antybiotyk o szerokim spektrum działania, chloramfenikol również działa poprzez hamowanie syntezy białek, a tym samym wzrostu i rozmnażania bakterii. Jednakże, jest on również bakteriobójczy wobec ograniczonej liczby bakterii. Ze względu na możliwość wystąpienia poważnych skutków toksycznych, w krajach rozwiniętych jest on z reguły stosowany tylko w przypadkach, gdy infekcje są uważane za zagrażające życiu, chociaż czasami jest również stosowany w leczeniu infekcji oczu. Mimo to jest antybiotykiem znacznie częściej stosowanym w krajach rozwijających się ze względu na niski koszt i dostępność, i jest zalecany przez Światową Organizację Zdrowia jako skuteczny antybiotyk pierwszego rzutu w leczeniu zapalenia opon mózgowych w krajach o niskim dochodzie.
Makrolidy
Podobnie jak beta-laktamy, makrolidy są skuteczne głównie przeciwko bakteriom Gram-dodatnim; działają one jednak w sposób bakteriostatyczny, zapobiegając wzrostowi i rozmnażaniu poprzez hamowanie syntezy białek. Ich skuteczność jest nieznacznie szersza niż penicylin i wykazano, że są skuteczne wobec kilku gatunków bakterii, których penicyliny nie są skuteczne. Podczas gdy niektóre gatunki bakterii rozwinęły oporność na makrolidy, są one nadal drugim najczęściej przepisywanym antybiotykiem w NHS, przy czym erytromycyna jest najczęściej przepisywanym lekiem w tej klasie.
Glikopeptydy
Glikopeptydy obejmują lek wankomycynę – powszechnie stosowany jako „lek ostatniej szansy”, gdy inne antybiotyki zawiodły. Podczas gdy kiedyś była to ostatnia linia obrony przed zakażeniami, szczególnie MRSA, niedawny rozwój nowszych antybiotyków z innych klas zapewnił inne możliwości. Mimo to nadal istnieją ścisłe wytyczne dotyczące okoliczności, w których wankomycyna może być stosowana w leczeniu zakażeń, aby opóźnić rozwój oporności. Bakterie, wobec których glikopeptydy są aktywne, są poza tym nieco ograniczone i w większości przypadków hamują one wzrost i rozmnażanie, a nie bezpośrednio zabijają bakterie.
Oksazolidynony
Oksazolidynony są aktywne wobec bakterii Gram-dodatnich i działają poprzez hamowanie syntezy białek, a tym samym wzrostu i rozmnażania. Linezolid, dopuszczony do użytku w 2000 roku, był pierwszym wprowadzonym na rynek antybiotykiem z tej klasy, chociaż związek cykloseryna był stosowany jako lek drugiego rzutu w leczeniu gruźlicy od 1956 roku. Chociaż linezolid jest drogi, oporność wydaje się rozwijać stosunkowo wolno od czasu jego wprowadzenia.
Ansamycyny
Ta klasa antybiotyków jest skuteczna przeciwko bakteriom Gram-dodatnim, jak również niektórym bakteriom Gram-ujemnym. Hamują one produkcję RNA, który pełni ważne funkcje biologiczne wewnątrz komórek bakterii i jako taki prowadzi do śmierci komórek bakteryjnych. Podklasa antybiotyków, rifamycyny, jest stosowana w leczeniu gruźlicy i trądu. Rzadko, ansamycyny mogą również wykazywać aktywność przeciwwirusową.
Chinolony
Chinolony są związkami bakteriobójczymi, które zakłócają replikację i transkrypcję DNA w komórkach bakterii. Są antybiotykami o szerokim spektrum działania i są szeroko stosowane w zakażeniach dróg moczowych, a także innych zakażeniach szpitalnych, w których podejrzewa się oporność na starsze klasy antybiotyków. Ponadto, ich stosowanie do celów weterynaryjnych jest szeroko rozpowszechnione; zastosowanie to było krytykowane w niektórych kręgach za przyspieszanie rozwoju oporności. Oporność na chinolony może rozwijać się szczególnie szybko; w USA były one najczęściej przepisywanymi antybiotykami w 2002 roku, a ich przepisywanie w niezalecanych stanach lub infekcjach wirusowych jest również uważane za istotny czynnik przyczyniający się do rozwoju oporności.
Streptograminy
Streptograminy są nietypowe, ponieważ są zwykle podawane jako połączenie dwóch antybiotyków z różnych grup w tej klasie: streptograminy A i streptograminy B. Same w sobie związki te wykazują jedynie działanie hamujące wzrost, ale w połączeniu mają efekt synergistyczny i są zdolne do bezpośredniego zabijania komórek bakterii poprzez hamowanie syntezy białek. Są one często stosowane w leczeniu opornych infekcji, chociaż rozwinęła się również oporność na same streptograminy.
Lipopeptydy
Odkryte w 1987 roku lipopeptydy są najnowszą klasą antybiotyków i są bakteriobójcze wobec bakterii Gram-dodatnich. Daptomycyna jest najczęściej stosowanym przedstawicielem tej klasy; ma ona unikalny mechanizm działania, zakłócający kilka aspektów funkcjonowania błony komórkowej u bakterii. Ten unikalny mechanizm działania wydaje się być również korzystny, ponieważ obecnie przypadki oporności na ten lek wydają się być rzadkie – choć były zgłaszane. Jest on podawany w formie zastrzyku i powszechnie stosowany w leczeniu zakażeń skóry i tkanek.
Odporność na antybiotyki
Odporność bakterii na antybiotyki wzrasta, do tego stopnia, że stała się przedmiotem tegorocznej nagrody Longitude Prize. Nagroda ta oferuje 10 milionów funtów funduszu na rozwój taniego i łatwego w użyciu zestawu do badania infekcji bakteryjnych, w nadziei, że pozwoli to lekarzom przepisywać właściwe antybiotyki w odpowiednim czasie dla pacjentów, a także zapobiegać przepisywaniu antybiotyków w przypadku infekcji wirusowych. Mamy nadzieję, że oba te środki pomogą spowolnić rozwój oporności bakterii na antybiotyki.
Grafika w tym artykule jest udostępniana na licencji Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Zobacz wytyczne dotyczące wykorzystania treści na stronie.
.