Антибиотики: виды, механизмы и устойчивость¶

Антибиотики — класс природных и полусинтетических веществ, способных подавлять рост или вызывать гибель микроорганизмов (прежде всего бактерий) при сохранении жизнеспособности клеток макроорганизма. Применяются в медицине для лечения бактериальных инфекций, в ветеринарии, а также в качестве инструментов микробиологических исследований. Термин ввёл в 1942 году Зельман Ваксман, получивший за открытие стрептомицина Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

¶История

Первое наблюдение антибактериального действия принадлежит Луи Пастеру и Жюлю Жуберу (1877): они описали подавление роста сибиреязвенной палочки плесневыми грибами. В 1928 году Александр Флеминг обнаружил, что колонии плесени Penicillium notatum лизируют стафилококки, и выделил пенициллин. Промышленное производство началось в 1940-х годах усилиями Хоуарда Флори и Эрнста Чейна, что радикально снизило смертность от раневых инфекций во время Второй мировой войны.

В 1935 году Герхард Домагк синтезировал пронтозил — первый сульфаниламидный препарат. С 1940-х по 1960-е годы был открыт «золотой век» антибиотиков: стрептомицин (1943), хлорамфеникол (1947), тетрациклины (1948), макролиды (1952), гликопептиды (1953). После 1970-х темпы открытия новых классов резко снизились.

¶Классификация

¶По происхождению

• Природные — продуцируются грибами (пенициллины), актиномицетами (стрептомицин, тетрациклины), бактериями (полимиксины).
• Полусинтетические — модифицированные природные молекулы (амоксициллин, доксициклин).
• Синтетические — полностью химически созданные (фторхинолоны, сульфаниламиды).

¶По механизму действия

¶По спектру действия

Различают антибиотики узкого (действуют на отдельные виды) и широкого спектра (грамположительные и грамотрицательные бактерии). Бактерицидные препараты вызывают гибель микроба, бактериостатические — лишь приостанавливают размножение.

¶Механизмы и применение

Антибиотики не действуют на вирусы, грибы (за исключением противогрибковых средств) и прионы. Назначаются при подтверждённых или предполагаемых бактериальных инфекциях: пневмонии, сепсисе, туберкулёзе, инфекциях мочевыводящих путей, кожи и мягких тканей. Дозировка, кратность и длительность курса определяются врачом; самовольное прерывание терапии способствует селекции резистентных штаммов.

В животноводстве антибиотики десятилетиями использовались как стимуляторы роста, что в ряде стран (в том числе в ЕС с 2006 года) запрещено. В РФ применение кормовых антибиотиков ограничено ветеринарным законодательством.

¶Антибиотикорезистентность

Устойчивость бактерий к антибиотикам — одна из ключевых угроз глобальному здравоохранению. Механизмы включают ферментативную инактивацию (β-лактамазы), модификацию мишени, снижение проницаемости мембран и активное выведение препарата (эффлюкс). Основные причины: нерациональное назначение, бесконтрольный приём, использование в сельском хозяйстве.

По оценкам ВОЗ, в 2019 году с резистентными инфекциями было связано около 1,27 млн смертей напрямую. Критически проблемные группы — ESKAPE-патогены: Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter spp.

¶Побочные эффекты

• Аллергические реакции (анафилаксия на пенициллины).
• Дисбактериоз и псевдомембранозный колит (Clostridioides difficile).
• Нефро- и гепатотоксичность (аминогликозиды, тетрациклины).
• Фотосенсибилизация, нарушения кроветворения (хлорамфеникол).

¶Перспективы

Разрабатываются новые классы: липопептиды, оксазолидиноны, ингибиторы β-лактамаз, бактериофаговая терапия, антимикробные пептиды и моноклональные антитела. Важное направление — рациональная антибиотикотерапия и программа управления антимикробными препаратами (antimicrobial stewardship).