Антибиотики: классы, механизмы и устойчивость¶

Антибиотики — это класс лекарственных веществ биологического, полусинтетического или синтетического происхождения, которые подавляют рост или вызывают гибель микроорганизмов (прежде всего бактерий) и применяются для лечения инфекционных заболеваний. Термин происходит от греческих слов anti — «против» и bios — «жизнь». Антибиотики не действуют на вирусы, поэтому при вирусных инфекциях (грипп, ОРВИ, большинство ОРЗ) они бесполезны. Действие препаратов избирательно: они поражают мишени, специфичные для микробной клетки, что позволяет относительно безопасно применять их в терапии человека.

¶История открытия

Первым антибиотиком принято считать пенициллин. В 1928 году британский бактериолог Александр Флеминг обнаружил, что плесень Penicillium notatum подавляет рост стафилококков. В 1940–1941 годах Говард Флори и Эрнст Чейн разработали метод получения пенициллина в чистом виде, что позволило начать его клиническое применение в 1942 году. В 1945 году Флеминг, Флори и Чейн получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Массовое производство антибиотиков в 1940–1950-х годах радикально снизило смертность от инфекций. В 1943 году Зельман Ваксман выделил стрептомицин — первый эффективный препарат против туберкулёза. Впоследствии были открыты тетрациклины, хлорамфеникол, макролиды, а в 1960-х — полусинтетические пенициллины и цефалоспорины.

¶Классификация

Антибиотики классифицируют по происхождению, спектру действия, механизму действия и химической структуре.

По происхождению:

• природные (биосинтетические) — пенициллин, стрептомицин;
• полусинтетические — амоксициллин, азитромицин;
• синтетические — фторхинолоны, сульфаниламиды (последние иногда относят к химиотерапевтическим средствам).

По спектру действия выделяют препараты узкого и широкого спектра. Широкоспектральные (тетрациклины, амоксициллин) действуют на многие виды бактерий, но сильнее нарушают нормальную микрофлору.

По механизму действия различают:

• ингибиторы синтеза клеточной стенки (пенициллины, цефалоспорины, ванкомицин);
• ингибиторы синтеза белка (макролиды, тетрациклины, аминогликозиды);
• ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот (фторхинолоны, рифампицин);
• нарушители функции мембран (полимиксины);
• антиметаболиты (сульфаниламиды, триметоприм).

¶Применение

Антибиотики назначают при бактериальных инфекциях: пневмонии, ангине, пиелонефрите, менингите, сепсисе, туберкулёзе, а также при хирургических вмешательствах для профилактики. Препарат подбирают с учётом возбудителя, его чувствительности, локализации инфекции и состояния пациента. Курс лечения должен быть полным: преждевременная отмена способствует выживанию наиболее устойчивых бактерий.

Побочные эффекты включают аллергические реакции, дисбактериоз, токсическое действие на печень, почки, слуховой нерв. Некоторые классы (аминогликозиды, фторхинолоны) ограниченно применяют у детей и беременных.

¶Антибиотикорезистентность

Устойчивость бактерий к антибиотикам — одна из главных проблем современной медицины. Микроорганизмы приобретают резистентность в результате мутаций и горизонтального переноса генов, в том числе через плазмиды. Основные причины ускоренного формирования устойчивости: необоснованное назначение антибиотиков при вирусных инфекциях, самолечение, использование препаратов в животноводстве в качестве стимуляторов роста, прерывание курса.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, устойчивость к противомикробным препаратам входит в число десяти главных угроз глобальному здоровью. Появляются штаммы, устойчивые к большинству доступных средств (например, метициллин-резистентный золотистый стафилококк, MRSA; полирезистентные грамотрицательные бактерии). Для сдерживания процесса применяют стратегию рациональной антибиотикотерапии: назначение только по показаниям, определение чувствительности возбудителя, ограничение профилактического использования, контроль за оборотом в ветеринарии.

¶Перспективы

Разработка новых антибиотиков идёт медленно: с 1980-х годов внедрено относительно немного принципиально новых классов. Перспективные направления: поиск природных соединений из малоизученных микроорганизмов, бактериофаговая терапия, антимикробные пептиды, ингибиторы факторов вирулентности, а также комбинированные схемы. Важную роль играют международные программы мониторинга резистентности и просвещение населения о правилах приёма препаратов.