Антибиотиците са лекарства, използвани за лечение на бактериални инфекции. Следи от антибиотици са открити в човешки скелети от древни времена, датиращи от 350 – 550 г. сл. н. е. В епохата на древния Египет плесените и растителните екстракти са били използвани за лечение на инфекции. До 19 -ти век обаче не е било известно, че такива инфекции са причинени от микроби, по-специално от бактерии.
Съдържание
Какво представляват антибиотиците?
Антибиотиците лекуват бактериални инфекции като убиват бактерии или инхибират растежа на бактериите в тялото. Антибиотиците могат да се прилагат перорално (хапчета, капсули, течности), локално (крем, мехлем, спрей) или интравенозно.
Антибиотиците не се предписват рутинно при леки инфекции, инфекции на гърдите, ушни инфекции и болки в гърлото. Освен това антибиотиците не лекуват вирусни инфекции, включително обикновена настинка и грип. Честата употреба или неправилната употреба на антибиотици може да доведе до антибиотична резистентност. В Съединените щати около 2 милиона инфекции се причиняват от устойчиви на антибиотици бактерии годишно. Това води до 23 000 смъртни случая.
История на антибиотиците
Преди откриването на антибиотиците инфекциозните заболявания бяха една от водещите причини за заболеваемост и смъртност сред хората. Преди началото на съвременната антибиотична ера (преди повече от 2000 години), микроби, които произвеждат антибиотици, са били използвани като интервенции за лечение на инфекциозни заболявания в Сърбия, Китай, Гърция и Египет. Папирусът на Ебер, египетски медицински папирус от 1550 г. пр. н. е., е най-старият документ, описващ използването на мухлясал хляб и лечебни почви за лечение на инфекции. По подобен начин, следи от тетрациклин, антитяло с хелатиращ ефект, са открити в човешки кости, събрани от оазиса Дахле, Египет.
Анализът на филогенетична реконструкция идентифицира постоянното присъствие на няколко резистентни на антибиотици гени от древни времена. Филогенетичният анализ на β-лактамаза и домакински гени разкри, че тези гени са силно запазени в Klebsiella oxytoca и са се развивали в гостоприемника повече от 100 милиона години. По подобен начин анализът на метагеномни клонинги, получени от 10 000-годишни океански проби, разкрива, че разнообразието от β-лактамази е свързано най-вече с древната еволюция.
Начало на антибиотичната ера
Началото на съвременната антибиотична ера може да бъде отбелязано с откриването на синтетично пролекарство салварсан и неосалварсан от Пол Ерлих през 1910 г. за лечение на Treponema pallidum, бактерия спирохета, която причинява полово предаваната болест сифилис. Вдъхновен от собственото си откритие на бои, които специфично оцветяват бактериалните клетки, Пол Ерлих започва скрининг на панел от синтетични лекарства и впоследствие идентифицира салварсан.
По-късно салварсанът постепенно е заменен от пролекарство сулфонамид пронтозил, което е открито от бактериолога Герхард Домагк. Въпреки че сулфонамидите все още са в клинична употреба като широкоспектърни антибиотици, широкомащабната употреба на тези лекарства постепенно е заменена с откриването на пеницилина от Александър Флеминг през 1928г. Флеминг изолира и пречиства пеницилин от гъбичка Penicillium notatum , която случайно е заразила плоча от бактерии Staphylococcus .
По-късно широкомащабното пречистване на пеницилин е извършено от екип от оксфордски учени (Хауърд Флори, Ърнст Чейн и Норман Хийтли), което спомага за масовото производство и разпространение на пеницилин през 1945 г. През същата година Александър Флеминг заедно с Хауърд Флори и Ернст Чейн получават Нобелова награда за медицина „за откриването на пеницилина и неговия лечебен ефект при различни инфекциозни заболявания“.
Първа клинична употреба на антибиотици
Пиоцианазата, екстракт от Pseudomonas aeruginosa, е първият антибиотик, използван в болница за лечение на стотици пациенти през 1890 г. Пиоцианазата, открита от Емерих и Льов, се оказа ефективна срещу различни патогени и се използва до 1910 г. Въпреки че първоначално се смяташе за ензим, пиоцианазата може да бъде комбинация от пиоцианин, кворум-чувствителен феназин и 2-алкил-4-хидрокси-хинолони.
Златният век на откриването на антибиотици
Системната оценка на микробите и тяхната способност да произвеждат антимикробни съединения е започната за първи път от Selman Waksman през 30-те години на миналия век. Той дефинира антибиотика като „ съединение, създадено от микроб за унищожаване на други микроби“ и открива множество антибиотици от обитаващи почвата нишковидни актиномицети, включително неомицин и стрептомицин (антибиотици срещу туберкулоза).
Периодът между 1940-те и 1960-те години се смята за златната ера на откритието на антибиотиците. По-голямата част от антибиотиците, открити през този период, все още са в клинична употреба днес. Въпреки това, забележим спад в тяхната ефикасност се наблюдава с течение на времето поради резистентност към антибиотици.
Рязкото намаляване на степента на откриване на антибиотици след 70-те години на миналия век, заедно с прекомерната употреба на съществуващи антибиотици, е основната причина за антибиотичната резистентност. Няколко антибиотици, които в момента се изследват, са синтетични антибиотици или производни на известни класове антибиотици. Това налага спешна нужда от откриване на нови класове антибиотици за лечение на резистентни към множество лекарства бактериални инфекции.
Развитие в откриването на антибиотици
Нови класове антибиотици се идентифицират предимно чрез широкомащабен скрининг на почвени организми, произвеждащи антибиотици. Пътят на откриването на антибиотиците беше подмладен чрез идентифицирането на нови организми от недостатъчно проучени среди. В допълнение, разработването на нови техники за копаене на генома и експресия на хетероложен път ускори откриването на нови антибиотици.
Видът актиномицет Salinospora, изолиран от морската среда, е идентифициран като добър източник на структурно нови антибиотици, включително салиноспорамид А, който в момента е във фаза III клинично изпитване за лечение на глиобластом.
[blog_posts style=”push” columns=”3″ columns__md=”1″ cat=”1626″ badge_style=”circle-inside” image_height=”75%”] [ux_products ids=”0″ cat=”1498″ orderby=”sales”]
