thumb|Penicylina Antybiotyki (z , „przeciw” i , „życie”) – naturalne wtórne produkty metabolizmu mikroorganizmów, które działając wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych mikroorganizmów, hamując ich wzrost i podziały. Antybiotyki są przedmiotem badań auksanografii, stosuje się je jako najważniejsze środki w leczeniu wszelkiego rodzaju zakażeń bakteryjnych. Bywają także używane profilaktycznie przed zabiegami chirurgicznymi, w zapobieganiu zakażeniom bakteryjnym w przypadku osłabienia odporności, na przykład neutropenii, a także w profilaktyce bakteryjnego zapalenia wsierdzia.
Pochodzenie słowa Nazwa odwołuje się do zabójczego dla żywych bakterii działania antybiotyków. Naukowcy wiedzieli już w XIX w., że niektóre organizmy przeciwdziałają rozwojowi bakterii. Zjawisko to nazwano antybiozą a termin ten wprowadził francuski bakteriolog Jean Paul Vuillemin. Antybiozę po raz pierwszy opisali w 1877 Louis Pasteur i Robert Koch, gdy zaobserwowali, że unosząca się w powietrzu pałeczka może hamować wzrost Bacillus anthracis. W 1947 leki, które są produkowane przez mikroorganizmy i zabijają lub hamują rozwój bakterii, zostały przemianowane na antybiotyki przez Selmana Waksmana, amerykańskiego mikrobiologaSELMAN A. WAKSMAN: WHAT IS AN ANTIBIOTIC OR AN ANTI- BIOTIC SUBSTANCE?| https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00275514.1947.12017635, access date 2025.05.25, language: English.
Obecnie termin „antybiotyk” jest stosowany do każdego leku, który zabija bakterie lub hamuje ich wzrost, niezależnie od tego, czy lek ten jest wytwarzany przez mikroorganizm, czy nieJulian Davies, Dorothy Davies: Origins and Evolution of Antibiotic Resistance. Microbiol Mol Biol Rev. 2010 Sep;74(3):417–433| https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2937522/, access date 2025.05.25, language: English.
Historia
Odkrycie pierwszego antybiotyku (penicyliny) zostało dokonane w 1928 roku przez Alexandra Fleminga, który zauważył, że przypadkowe zanieczyszczenie podłoża pleśnią powstrzymuje wzrost kultur bakterii z rodzaju .
Oprócz pleśni zdolnością wytwarzania antybiotyków wyróżniają się promieniowce i niektóre bakterieNarendra Kumar, Ravi Kant Singh, Mishra S.K., Singh A.K., Pachouri U.C.: Isolation and screening of soil Actinomycetes as source of antibiotics active against bacteria. Int. J. Microbiol. Res. 2, 12–16 (2010) | https://bioinfopublication.org/files/articles/2_2_3_IJMR.pdf, access date 2025.05.06, language: English.
Wkrótce po odkryciu penicyliny pojawiły się następne antybiotyki: naturalne, półsyntetyczne i syntetyczne. Wprowadzenie antybiotyków do lecznictwa było przełomem dającym lekarzom oręż do walki z chorobami zakaźnymi, które do tej pory były przyczyną śmierci i chorób setek milionów osób.
Pod względem budowy chemicznej antybiotyki należą do różnych grup związków organicznych. Z tysięcy naturalnie występujących antybiotyków zaledwie kilkadziesiąt mogło być włączonych do leczenia ludzi i zwierząt. Pozostałe nie znajdują zastosowania w medycynie ze względu na toksyczność lub działania niepożądane.
Zastosowania medyczne
Antybiotyki są stosowane w leczeniu lub zapobieganiu infekcjom bakteryjnym, a czasami infekcjom pierwotniakowym. (Metronidazol jest skuteczny przeciwko wielu chorobom pasożytniczym). Gdy podejrzewa się, że infekcja jest odpowiedzialna za chorobę, ale odpowiedzialny patogen nie został zidentyfikowany, podaje się antybiotyk o szerokim spektrum działania w oparciu o oznaki i objawy i jest rozpoczynane w oczekiwaniu na wyniki laboratoryjne, które mogą potrwać kilka dniLeekha S, Terrell CL, Edson RS. General principles of antimicrobial therapy. Mayo Clinic Proceedings. 2011, 86 (2): 156–167 | https://www.mayoclinicproceedings.org/article/S0025-6196(11)60140-7/fulltext, access date 2025.05.06, language: English.
Gdy odpowiedzialny mikroorganizm chorobotwórczy jest już znany, można rozpocząć terapię celowaną. Zazwyczaj wiąże się to z zastosowaniem antybiotyku o wąskim spektrum działania. Wybór podawanego antybiotyku może zmniejszyć koszty i toksyczność antybiotykoterapii, a także zmniejszyć możliwość pojawienia się oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe. Antybiotyki mogą być podawane w przypadku niepowikłanego ostrego zapalenia wyrostka robaczkowego w celu uniknięcia leczenia operacyjnegoRollins KE, Varadhan KK, Neal KR, Lobo DN (October 2016). "Antibiotics Versus Appendicectomy for the Treatment of Uncomplicated Acute Appendicitis: An Updated Meta-Analysis of Randomised Controlled Trials". World Journal of Surgery. 40 (10): 2305–2318 | https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1007/s00268-016-3561-7, access date 2025.05.06, language: EnglishThomas G. Slama, Alpesh Amin, MBA, Stephen A. Brunton: A clinician’s guide to the appropriate and accurate use of antibiotics: the Council for Appropriate and Rational Antibiotic Therapy (CARAT) criteria. Am J Medicine, (2005) 118 (7A), 1S–6S | https://www.amjmed.com/action/showPdf?pii=S0002-9343%2805%2900381-5, access date 2025.05.09, language: English.
Antybiotyki mogą być podawane profilaktycznie jako środek zapobiegawczy i jest to zwykle ograniczone do populacji zagrożonych, takich jak osoby z osłabionym układem odpornościowym (szczególnie w przypadku HIV, aby zapobiec zapaleniu płuc), osoby przyjmujące leki immunosupresyjne, pacjenci z rakiem i osoby poddawane zabiegom chirurgicznym, oraz u pacjentów z implantami, np. sztuczna zastawka serca (także wszczepiana przezskórnie). Ich zastosowanie w procedurach chirurgicznych ma pomóc w zapobieganiu infekcji. Odgrywają one ważną rolę w profilaktyce antybiotykowej zębów podczas procedury stomatologicznej wymagającej ingerencji w obrębie dziąseł, gdzie ich stosowanie może zapobiegać zakażeniom bakteryjnym.
Formy podania antybiotyku
Antybiotyki mogą być stosowane w postaci: tabletek, kapsułek lub płynu do picia – można ich używać do leczenia większości łagodnych do umiarkowanych infekcji kremów, balsamów, sprayów i kropli – są często używane do leczenia infekcji skóry oraz infekcji oczu lub ucha zastrzyków – można je podawać w postaci injekcji domięśniowej lub dożylnej bezpośrednio do krwi i są stosowane w przypadku poważniejszych infekcji
Mechanizm działania thumb| (hodowla na szalce Petriego; wokół płatków nasączonych testowanymi antybiotykami obszary bez wzrostu bakterii) Działanie antybiotyków polega na powodowaniu śmierci komórki bakteryjnej (działanie bakteriobójcze) lub wpływaniu w taki sposób na jej metabolizm, aby ograniczyć jej możliwości rozmnażania się (działanie bakteriostatyczne), a bakterie niszczone są przez mechanizmy obronne chorego.
Leczenie chorób zakaźnych polega na zabiciu mikroorganizmów wywołujących chorobę. Trudność terapii, z którą borykali się lekarze przed erą antybiotyków polegała na tym, żeby znaleźć środek jednocześnie zabójczy dla chorobotwórczych bakterii i bezpieczny dla gospodarza.
Antybiotyki zazwyczaj zakłócają procesy metaboliczne mikroorganizmów. Penicylina działa poprzez uszkadzanie ściany komórkowej i ostatecznie niszczy bakterie. Podstawą terapii antybiotykami jest zasada selektywnej toksyczności Ehrlicha, zgodnie z którą antybiotykiem jest substancja, która w organizmie, w stężeniu niewykazującym większej toksyczności dla ludzi i zwierząt wyższych, powoduje uszkodzenie lub śmierć mikroorganizmów. Można to osiągnąć przez stosowanie substancji oddziałujących na takie struktury, które są obecne w komórkach mikroorganizmów, a których nie ma w organizmie człowieka lub występują w nim w innej formie.
Główne mechanizmy działania antybiotyków to: zakłócanie syntezy ściany komórkowej bakterii, np. penicylina upośledzenie przepuszczalności błony komórkowej bakterii umożliwiających transport jonówB. C. PRESSMAN, E. J. HARRIS,t W. S. JAGGER, AND J. H. JOHNSON: ANTIBIOTIC-MEDIATED TRANSPORT OF ALKALI IONS ACROSS LIPID BARRIERS* | https://www.pnas.org/doi/pdf/10.1073/pnas.58.5.1949, access date 2025.05.23, language: English, np. gramicydyna zakłócanie syntezy kwasów nukleinowych: hamowanie biosyntezy folianów niezbędnych do syntezy DNA hamowanie na różnych etapach, np. trimetoprym hamowanie działania topoizomeraz, np. cyprofloksacyna Zakłócanie syntezy białek, np. aminoglikozydy
Osobnym problemem jest szkodliwość dla naturalnej flory bakteryjnej człowieka.
Podział
(podział ze względu na budowę chemiczną)
Antybiotyki β-laktamy: penicyliny: penicyliny naturalne – penicylina benzylowa penicyliny „przeciwgronkowcowe” – oksacylina, nafcylina, metycylina aminopenicyliny – ampicylina, amoksycylina karboksypenicyliny – tykarcylina ureidopenicyliny – azlocylina piperazylopenicyliny – piperacylina amidynopenicyliny – mecylinam temocylina cefalosporyny (podział stanowiący połączenie tradycyjnych podziałów na 4–5 generacji lub 4 grupy): cefalosporyny grupy 0 – cefradyna, cefprozyl cefalosporyny I generacji – cefazolina - stosowane doustnie w zakażeniach skóry i tkanki podskórnej spowodowanych przez paciorkowce i gronkowce. Profilaktycznie podawana parenteralnie przed zabiegami kardiochirurgicznymi i ginekologicznymi cefalosporyny II generacji – cefuroksym, cefamandol, cefaklor cefalosporyny III generacji nieaktywne wobec – cefotaksym, ceftriakson cefalosporyny III generacji aktywne wobec – ceftazydym, cefoperazon cefalosporyny IV generacji – cefepim, ceftan cefalosporyny V generacji aktywne wobec – ceftobiprol cefalosporyny V generacji nieaktywne wobec – ceftarolina cefamycyny – cefoksytyna monobaktamy – aztreonam karbapenemy: karbapenemy grupy I – ertapenem karbapenemy grupy II – imipenem, meropenem, doripenem karbapenemy grupy III – tomopenem trinemy – sanfetrinem penemy – faropenem inhibitory β-laktamaz – same w sobie przeważnie nie mają aktywności bakteriobójczej, stosuje się je w połączeniu z innymi antybiotykami np. cefoperazon z sulbaktamem, amoksycylina z kwasem klawulanowym, piperacylina z tazobaktamem antybiotyki peptydowe polipeptydy: polimyksyny – kolistyna gramicydyny bacytracyna fusafungina streptograminy – chinuprystyna-dalfoprystyna glikopeptydy: I generacji – wankomycyna, teikoplanina II generacji – orytawancyna lipopeptydy – daptomycyna glikolipopeptydy – dalbawancyna, telawancyna glikolipodepsypeptydy – ramoplanina aminoglikozydy: aminoglikozydy streptydynowe – streptomycyna aminoglikozydy deoksystreptaminowe – gentamycyna, amikacyna, tobramycyna, netylmycyna aminocyklitole – spektynomycyna tetracykliny: tetracykliny właściwe – doksycyklina glicylocykliny – tygecyklina makrolidy: 14-węglowe – erytromycyna, klarytromycyna 15-węglowe – azytromycyna 16-węglowe – spiramycyna ketolidy – telitromycyna 18-węglowe (tiakumycyny) – difimycyna linkozamidy – klindamycyna, linkomycyna amfenikole – chloramfenikol ryfamycyny – ryfampicyna, ryfaksymina pleuromutyliny – retapamulina mupirocyna kwas fusydynowy
Leki przeciwprątkowe (leczenie zakażeń wywołanych przez prątki, np. gruźlicy lub trądu: leki 1. rzutu – izoniazyd, ryfampicyna, pirazynamid, etambutol, streptomycyna leki 2. rzutu – etionamid, klofazymina, kanamycyna, kapreomycyna, amikacyna, tobramycyna, wiomycyna, kwas p-aminosalicylowy, cykloseryna, ofloksacyna, cyprofloksacyna, lewofloksacyna, moksyfloksacyna, klarytromycyna, azytromycyna, imipenem, cefoksytyna, doksycyklina, minocyklina, kotrimoksazol, tioacetazon, linezolid, ryfabutyna, ryfapentyna leki do leczenia trądu – dapson, acedapson, talidomid (tylko mężczyźni); w leczeniu trądu stosuje się także ryfampicynę i klofazyminę
Leki przeciwgrzybicze: antybiotyki polienowe – amfoterycyna B, nystatyna, natamycyna antybiotyki niepolienowe – gryzeofulwina leki azolowe: leki imidazolowe – ketokonazol leki triazolowe: I generacji – flukonazol, itrakonazol II generacji – worykonazol, rawukonazol, pozakonazol (lek o najszerszym spektrum działania) echinokandyny – kaspofungina, anidulafungina, mykafungina allyloaminy – terbinafina 5-fluorocytozyna amorolfina cyklopiroks tolnaftat jodek potasu