Antibiotik

Antibiotici su hemijski agensi koji mogu potpuno uništiti patogene mikroorganizme ili zaustaviti njihov rast ili razmnožavanje bez pričinjavanja značajnije štete organizmu domaćinu. To je vrsta antimikrobne supstance koja djeluje protiv bakterija. Savremena medicina snažno se oslanja na upotrebu ovakvih hemijskih agensa u borbi protiv velikog broja zaraznih bolesti.

To je najvažniji tip antibakterijskog sredstva za borbu protiv bakterijskih infekcija, a antibiotski lijekovi se široko koriste u liječenju i prevenciji takvih infekcija.^[1][2] Oni mogu ili ubiti ili inhibirati rast bakterija. Ograničeni broj antibiotika također posjeduje antiprotozoalnu aktivnost.^[3][4] Antibiotici nisu efikasni protiv virusa kao što su prehlada ili gripa;^[5] lijekovi koji inhibiraju rast virusa nazivaju se antivirusnim lijekovima, a ne antibioticima. Takođe nisu efikasni protiv gljivica; lijekovi koji inhibiraju rast gljivica nazivaju se antifungalnim lijekovima.

Ponekad se izraz antibiotik — doslovno „suprotstavljajući se životu“, od grčkih korijena ἀντι anti, „protiv“ i βίος bios, „život“ – široko koristi za označavanje bilo koje supstance koja se koristi protiv mikroba, ali u uobičajenoj medicinskoj upotrebi, antibiotici (kao što je penicilin) ​​su oni koji se proizvode prirodno (od strane jednog mikroorganizma koji se bori protiv drugog), dok su neantibiotski antibakteriji (kao što su sulfonamidi i antiseptici) potpuno sintetički. Međutim, obje klase imaju isti cilj ubijanja ili sprječavanja rasta mikroorganizama, a obje su uključene u antimikrobnu kemoterapiju. „Antibakterijski lijekovi“ uključuju antiseptičke lijekove, antibakterijske sapune i hemijska dezinfekciona sredstva, dok su antibiotici važna klasa antibakterijskih sredstava koja se koriste preciznije u medicini[6], a ponekad i u hrani za stoku.

Upotreba hemijskih agensa protiv patogena započela je s njemačkim liječnikom Paulom Ehrlichom. Ehrlich je nakon niza pokušaja utvrdio da je određenom hemijskom toksičnošću moguće ubiti patogen a pritom ne ubiti domaćina. On je 1904. otkrio da je upotrebom hemijskog spoja tripana moguće smanjiti vjerojatnst pojave ili razinu izraženosti afričke bolesti spavanja (tada nije bilo poznato da je uzročnik bolesti ce-ce muha). Otkrio je također da je korištenjem arsfenamina moguće liječiti pacijente oboljele od sifilisa. Godine 1910. spoj arsfenamina proizveden je za tržište pod imenom Salvarsan.

Godine 1896. 21-godišnji francuski student medicine Ernest Duchesne proučavao je gljivu Penicillium chrysogenum. Otkrio je moguća pozitivna djelovanja ove gljive i želio je proučavati njene terapijske mogućnosti. Međutim, nije imao dovoljno novca za financiranje, a poziv za pomoć koji je uputio Pasteurovom zavodu ostao je zanemaren i ideja o upotrebi gljive u medicinske svrhe odbačena je. Godine 1923 liječnik iz Kostarike Picado Twight također je proučavao ovu gljivu i nakon nekoliko pokusa utvrdio da posjeduje antibiotičko djelovanje.

Otkriće penicilina kao antibiotika ipak se pripisuje škotskom naučniku Alexanderu Flemingu koji je 1928. godine otkrio direktno djelovanje penicilina kao antibiotika na uzorku stafilokokne bakterije koju je držao u Petrijevoj zdjelici. Zdjelica je bila ispunjena stafilokokima koji su pokrili dno. Na mjestima gde je dodao penicilin pojavili su se čisti krugovi i vidljivo dno zdjelice. Zbog toga je zaključio da penicilin ima inhibitorno djelovanje na razvoj bakterije. Mislio je međutim da antibiotik nije u stanju preživjeti dovoljno dugo u čovječjem tijelu i zbog toga ne može biti učinkovit kao lijek te je odbacio mogućnost penicilina kao antibiotika.

Ovo se mišljenje promijenilo 1939. godine nakon što je australijski naučnik Howard Florey na Oxfordskom univerzitetu nakon niza pokusa utvrdio da je antibiotik dovoljno jak za preživljavanje u čovječjem sistemu uz zadržavanje svoje antibiotske mogućnosti i aktivno djelovanje protiv patogena.

Efikasnost i lak pristup antibioticima su takođe doveli do njihove prekomjerne upotrebe^[6] i neke bakterije su razvile otpornost na njih.^[1][7][8][9] Svjetska zdravstvena organizacija klasificirala je rezistenciju na antimikrobne lijekove kao široko rasprostranjenu "ozbiljnu prijetnju [koja] više nije predviđanje budućnosti već se dešava upravo sada u svim regijama svijeta i ima potencijal da utiče na bilo koga, bilo koje dobi, u bilo kojoj zemlji."^[10] Globalni broj smrtnih slučajeva koji se može pripisati otpornosti na antimikrobne lijekove iznosio je 1,27 miliona u 2019. godini.^[11]

Hemijski agens mora, za djelovanje u liječenju, posjedovati selektivnu toksičnost tj. sposobnost uništavanja patogena s malo ili nimalo štetnog učinka na domaćina. Razina selektivne toksičosti može biti izražena u obliku

• terapijske doze, odnosno količine hemijskog agensa nužnog za liječenje dane infekcije
• toksične doze, odnosno količine agensa u krvi koja nije štetna za domaćina.

Antibiotici djeluju isključivo na bakterije, gram pozitivne i gram negativne. Nemaju nikakvog uticaja na viruse.

Antibiotik može oštetiti patogen na nekoliko načina. Neki antibiotici djeluju protiv patogena tako što zaustavljaju sintezu njegova ćelijskog zida bez kojega ne može preživjeti. U ovu grupu spadaju penicilin, cefalosporin i vankomicin.

Antibiotici se mogu vezati i za ribosome patogena. Ribosomi su mjesto sinteze proteina. Vezivanjem antibiotika za ribosom spriječava se sinteza proteina tog patogena tako da dolazi do pogrješnog čitanja slijeda aminokiselina i na taj način antibiotik onemogućava funkcioniranje patogene ćelije. U ovu grupu antibiotika spadaju gentamicin, hloramfenikol, tetraciklin, i eritromicin.

Ova grupa antibiotika inhibira, odnosno zaustavlja stvaranje veza peptidoglikana u ćelijskom zidu patogena. Inhibicija se ostvaruje aktiviranjem enzima koji kida veze peptidoglikana i na taj način dolazi do degradacije zida. U ovu grupu spadaju:

• Penicilin
• Ampicilin
• Karbencilin
• Cefalosporin
• Vankomicin

Do inhibicije sinteze proteina dolazi zbog prekida normalne aktivnosti ribosoma. Antibiotici koji djeluju na ovaj način su:

• Streptomicin
• Gentamicin
• Hloramfenikol
• Tetraciklin
• Eritromicin

Ova grupa antibiotika djeluje izravnom degradacijom DNK i RNK molekule, ili se veže na enzime koji upravljaju replikacijom DNK, kao što je DNK polimeraza. Ovu grupu antibiotika čine:

• Ciprofloksacin
• Rifampicin

Metabolizam je jedan od najvažnijih procesa svih organizama uz pomoć kojega ćelije dolaze do energije za razne druge procese. Ako se dogodi degradacija enzima koji učestvuju u metabolizmu ćelije postaju nesposobne za normalno funkcioniranje. U ovu grupu antibiotika spadaju:

• Sulfonamid
• Trimetoprim
• Izonijazid

Commons ima datoteke na temu: Antibiotik