Периодът на откриване на антибиотиците. Изобретателят на антибиотиците или историята за спасяването на човечеството. Допълнително изследване на мухъл

Антибиотиците са огромна група бактерицидни лекарства, всяка от които се характеризира със свой собствен спектър на действие, показания за употреба и наличието на определени последствия

Антибиотиците са вещества, които могат да инхибират растежа на микроорганизмите или да ги унищожат. Според дефиницията на GOST антибиотиците включват вещества от растителен, животински или микробен произход. В момента това определение е малко остаряло, тъй като са създадени огромен брой синтетични лекарства, но естествените антибиотици са прототип за тяхното създаване.

Историята на антимикробните лекарства започва през 1928 г., когато А. Флеминг открива за първи път пеницилин. Това вещество е открито, а не създадено, тъй като винаги е съществувало в природата. В живата природа се произвежда от микроскопични гъбички от рода Penicillium, предпазващи се от други микроорганизми.

За по-малко от 100 години са създадени повече от сто различни антибактериални лекарства. Някои от тях вече са остарели и не се използват в лечението, а някои тепърва се въвеждат в клиничната практика.

Как действат антибиотиците?

Препоръчваме да прочетете:

Всички антибактериални лекарства могат да бъдат разделени на две големи групи според ефекта им върху микроорганизмите:

• бактерицидно– директно причиняват смъртта на микробите;
• бактериостатичен– предотвратяват размножаването на микроорганизми. Неспособни да растат и да се възпроизвеждат, бактериите се унищожават от имунната система на болен човек.

Антибиотиците упражняват своите ефекти по много начини: някои от тях пречат на синтеза на микробни нуклеинови киселини; други пречат на синтеза на бактериални клетъчни стени, трети нарушават протеиновия синтез, а трети блокират функциите на дихателните ензими.

Групи антибиотици

Въпреки разнообразието на тази група лекарства, всички те могат да бъдат класифицирани в няколко основни типа. Тази класификация се основава на химическата структура - лекарствата от една и съща група имат сходна химична формула, като се различават помежду си по наличието или отсъствието на определени молекулни фрагменти.

Класификацията на антибиотиците предполага наличието на групи:

1. Производни на пеницилин. Това включва всички лекарства, създадени на базата на първия антибиотик. В тази група се разграничават следните подгрупи или поколения пеницилинови лекарства:

• Естествен бензилпеницилин, който се синтезира от гъбички и полусинтетични лекарства: метицилин, нафцилин.
• Синтетични лекарства: карбпеницилин и тикарцилин, които имат по-широк спектър на действие.
• Мецилам и азлоцилин, които имат още по-широк спектър на действие.

1. Цефалоспорини- Най-близки роднини на пеницилините. Първият антибиотик от тази група, цефазолин С, се произвежда от гъбички от рода Cephalosporium. Повечето лекарства от тази група имат бактерициден ефект, т.е. убиват микроорганизми. Има няколко поколения цефалоспорини:

• I поколение: цефазолин, цефалексин, цефрадин и др.
• II поколение: цефсулодин, цефамандол, цефуроксим.
• III поколение: цефотаксим, цефтазидим, цефодизим.
• IV поколение: cefpirom.
• V поколение: цефтолозан, цефтопиброл.

Разликите между отделните групи са основно в тяхната ефективност – по-късните поколения имат по-голям спектър на действие и са по-ефективни. Цефалоспорините от 1-во и 2-ро поколение сега се използват изключително рядко в клиничната практика, повечето от тях дори не се произвеждат.

1. – лекарства със сложна химична структура, които имат бактериостатичен ефект върху широк спектър от микроби. Представители: азитромицин, ровамицин, йозамицин, левкомицин и редица други. Макролидите се считат за едни от най-безопасните антибактериални лекарства - те могат да се използват дори от бременни жени. Азалидите и кетолидите са разновидности на макролидите, които имат разлики в структурата на активните молекули.

Друго предимство на тази група лекарства е, че те могат да проникнат в клетките на човешкото тяло, което ги прави ефективни при лечението на вътреклетъчни инфекции:,.

1. Аминогликозиди. Представители: гентамицин, амикацин, канамицин. Ефективен срещу голям брой аеробни грам-отрицателни микроорганизми. Тези лекарства се считат за най-токсични и могат да доведат до доста сериозни усложнения. Използва се за лечение на инфекции на пикочно-половата система.
2. Тетрациклини. Това са предимно полусинтетични и синтетични лекарства, които включват: тетрациклин, доксициклин, миноциклин. Ефективен срещу много бактерии. Недостатъкът на тези лекарства е кръстосаната резистентност, тоест микроорганизмите, които са развили резистентност към едно лекарство, ще бъдат нечувствителни към други от тази група.
3. Флуорохинолони. Това са напълно синтетични лекарства, които нямат своя естествен аналог. Всички лекарства от тази група са разделени на първо поколение (пефлоксацин, ципрофлоксацин, норфлоксацин) и второ поколение (левофлоксацин, моксифлоксацин). Най-често се използват за лечение на инфекции на УНГ органи (,) и дихателни пътища (,).
4. Линкозамиди.Тази група включва естествения антибиотик линкомицин и неговото производно клиндамицин. Те имат както бактериостатичен, така и бактерициден ефект, ефектът зависи от концентрацията.
5. карбапенеми. Това са едни от най-модерните антибиотици, които действат върху голям брой микроорганизми. Лекарствата от тази група принадлежат към резервните антибиотици, т.е. те се използват в най-трудните случаи, когато други лекарства са неефективни. Представители: имипенем, меропенем, ертапенем.
6. Полимиксини. Това са високоспециализирани лекарства, използвани за лечение на инфекции, причинени от. Полимиксините включват полимиксин М и В. Недостатъкът на тези лекарства е техният токсичен ефект върху нервната система и бъбреците.
7. Антитуберкулозни лекарства. Това е отделна група лекарства, които имат изразен ефект върху. Те включват рифампицин, изониазид и PAS. Други антибиотици също се използват за лечение на туберкулоза, но само ако се развие резистентност към споменатите лекарства.
8. Противогъбични средства. Тази група включва лекарства, използвани за лечение на микози - гъбични инфекции: амфотирецин В, нистатин, флуконазол.

Методи за използване на антибиотици

Антибактериалните лекарства се предлагат в различни форми: таблетки, прах, от който се приготвя инжекционен разтвор, мехлеми, капки, спрей, сироп, супозитории. Основните приложения на антибиотиците:

1. Орален- перорално приложение. Можете да приемате лекарството под формата на таблетка, капсула, сироп или прах. Честотата на приложение зависи от вида на антибиотика, например азитромицин се приема веднъж дневно, а тетрациклин се приема 4 пъти на ден. За всеки вид антибиотик има препоръки, които посочват кога трябва да се приема – преди, по време или след хранене. От това зависи ефективността на лечението и тежестта на страничните ефекти. Понякога антибиотиците се предписват на малки деца под формата на сироп - за децата е по-лесно да изпият течността, отколкото да погълнат таблетка или капсула. Освен това сиропът може да бъде подсладен, за да се отървете от неприятния или горчив вкус на самото лекарство.
2. Инжекционен– под формата на интрамускулни или интравенозни инжекции. При този метод лекарството достига по-бързо до мястото на инфекцията и е по-активно. Недостатъкът на този метод на приложение е, че инжекцията е болезнена. Инжекциите се използват за умерени и тежки заболявания.

Важно:Само медицинска сестра трябва да поставя инжекции в клиника или болница! Строго не се препоръчва да се инжектират антибиотици у дома.

1. Местен– прилагане на мехлеми или кремове директно върху мястото на инфекцията. Този метод на доставяне на лекарства се използва главно при кожни инфекции - еризипел, както и в офталмологията - при инфекции на окото, например тетрациклинов мехлем за конюнктивит.

Начинът на приложение се определя само от лекаря. В този случай се вземат предвид много фактори: абсорбцията на лекарството в стомашно-чревния тракт, състоянието на храносмилателната система като цяло (при някои заболявания скоростта на абсорбция намалява и ефективността на лечението намалява). Някои лекарства могат да се прилагат само по един начин.

Когато инжектирате, трябва да знаете как да разтворите праха. Например, Abactal може да се разрежда само с глюкоза, тъй като когато се използва натриев хлорид, той се разрушава, което означава, че лечението ще бъде неефективно.

Антибиотична чувствителност

Всеки организъм рано или късно свиква с най-суровите условия. Това твърдение е вярно и по отношение на микроорганизмите - в отговор на продължително излагане на антибиотици микробите развиват резистентност към тях. В медицинската практика беше въведена концепцията за чувствителност към антибиотици - ефективността, с която определено лекарство засяга патогена.

Всяко предписване на антибиотици трябва да се основава на познаване на чувствителността на патогена. В идеалния случай, преди да предпише лекарство, лекарят трябва да проведе тест за чувствителност и да предпише най-ефективното лекарство. Но времето, необходимо за извършване на такъв анализ, в най-добрия случай е няколко дни и през това време инфекцията може да доведе до най-катастрофалния резултат.

Следователно, в случай на инфекция с неизвестен патоген, лекарите предписват лекарства емпирично - като вземат предвид най-вероятния патоген, като познават епидемиологичната ситуация в определен регион и лечебно заведение. За тази цел се използват широкоспектърни антибиотици.

След извършване на тест за чувствителност лекарят има възможност да смени лекарството на по-ефективно. Лекарството може да бъде заменено, ако няма ефект от лечението в продължение на 3-5 дни.

Етиотропното (насочено) предписване на антибиотици е по-ефективно. В същото време става ясно какво е причинило заболяването - чрез бактериологично изследване се установява вида на патогена. След това лекарят избира конкретно лекарство, към което микробът няма резистентност (резистентност).

Антибиотиците винаги ли са ефективни?

Антибиотиците действат само на бактерии и гъбички! Бактериите се считат за едноклетъчни микроорганизми. Има няколко хиляди вида бактерии, някои от които съжителстват съвсем нормално с хората - повече от 20 вида бактерии живеят в дебелото черво. Някои бактерии са опортюнистични - причиняват заболяване само при определени условия, например когато навлязат в нетипично местообитание. Например, много често простатитът се причинява от E. coli, която навлиза по възходящ път от ректума.

Забележка: Антибиотиците са абсолютно неефективни при вирусни заболявания. Вирусите са в пъти по-малки от бактериите и антибиотиците просто нямат точка на приложение за способността си. Ето защо антибиотиците нямат ефект при настинка, тъй като настинката в 99% от случаите е причинена от вируси.

Антибиотиците за кашлица и бронхит могат да бъдат ефективни, ако са причинени от бактерии. Само лекар може да разбере какво причинява заболяването - за това той предписва кръвни изследвания и, ако е необходимо, изследване на храчки, ако излезе.

Важно:Да си предписвате антибиотици е недопустимо! Това само ще доведе до факта, че някои от патогените ще развият резистентност и следващия път болестта ще бъде много по-трудна за лечение.

Разбира се, антибиотиците са ефективни за - това заболяване е изключително бактериално по природа, причинено от стрептококи или стафилококи. За лечение на болки в гърлото се използват най-простите антибиотици - пеницилин, еритромицин. Най-важното при лечението на стенокардия е спазването на честотата на дозиране и продължителността на лечението - най-малко 7 дни. Не трябва да спирате приема на лекарството веднага след появата на заболяването, което обикновено се отбелязва на 3-4-ия ден. Истинският тонзилит не трябва да се бърка с тонзилит, който може да бъде от вирусен произход.

Забележка: нелекуваното възпалено гърло може да причини остра ревматична треска или!

Пневмонията (пневмония) може да бъде както от бактериален, така и от вирусен произход. Бактериите причиняват пневмония в 80% от случаите, така че дори когато се предписват емпирично, антибиотиците при пневмония имат добър ефект. При вирусна пневмония антибиотиците нямат терапевтичен ефект, въпреки че предотвратяват присъединяването на бактериалната флора към възпалителния процес.

Антибиотици и алкохол

Едновременният прием на алкохол и антибиотици за кратък период от време не води до нищо добро. Някои лекарства се разграждат в черния дроб, също като алкохола. Наличието на антибиотици и алкохол в кръвта силно натоварва черния дроб - той просто няма време да неутрализира етиловия алкохол. В резултат на това се увеличава вероятността от развитие на неприятни симптоми: гадене, повръщане и чревни разстройства.

Важно: редица лекарства взаимодействат с алкохола на химическо ниво, в резултат на което терапевтичният ефект директно се намалява. Тези лекарства включват метронидазол, хлорамфеникол, цефоперазон и редица други. Едновременната употреба на алкохол и тези лекарства може не само да намали терапевтичния ефект, но и да доведе до задух, гърчове и смърт.

Разбира се, някои антибиотици могат да се приемат, докато пиете алкохол, но защо да рискувате здравето си? По-добре е да се въздържате от алкохолни напитки за кратко време - курсът на антибактериална терапия рядко надвишава 1,5-2 седмици.

Антибиотици по време на бременност

Бременните жени страдат от инфекциозни заболявания не по-рядко от всички останали. Но лечението на бременни жени с антибиотици е много трудно. В тялото на бременната жена расте и се развива плодът - нероденото дете, което е много чувствително към много химикали. Навлизането на антибиотици в развиващия се организъм може да провокира развитието на фетални малформации и токсично увреждане на централната нервна система на плода.

През първия триместър е препоръчително да се избягва напълно употребата на антибиотици. През втория и третия триместър употребата им е по-безопасна, но също трябва да бъде ограничена, ако е възможно.

Бременната жена не може да откаже да предпише антибиотици за следните заболявания:

• Пневмония;
• стенокардия;
• инфектирани рани;
• специфични инфекции: бруцелоза, борелиоза;
• полово предавани инфекции: , .

Какви антибиотици могат да се предписват на бременна жена?

Пеницилините, цефалоспориновите лекарства, еритромицинът и йозамицинът почти нямат ефект върху плода. Пеницилинът, въпреки че преминава през плацентата, не оказва отрицателно въздействие върху плода. Цефалоспоринът и други посочени лекарства проникват през плацентата в изключително ниски концентрации и не могат да навредят на нероденото дете.

Условно безопасните лекарства включват метронидазол, гентамицин и азитромицин. Те се предписват само по здравословни причини, когато ползата за жената надвишава риска за детето. Такива ситуации включват тежка пневмония, сепсис и други тежки инфекции, при които без антибиотици жената може просто да умре.

Кои лекарства не трябва да се предписват по време на бременност?

Следните лекарства не трябва да се използват при бременни жени:

• аминогликозиди– може да доведе до вродена глухота (с изключение на гентамицин);
• кларитромицин, рокситромицин– при опити са имали токсичен ефект върху животински ембриони;
• флуорохинолони;
• тетрациклин– нарушава формирането на костната система и зъбите;
• хлорамфеникол– опасно при късна бременност поради инхибиране на функциите на костния мозък на детето.

За някои антибактериални лекарства няма данни за отрицателни ефекти върху плода. Това се обяснява просто - не се провеждат експерименти върху бременни жени за определяне на токсичността на лекарствата. Експериментите върху животни не ни позволяват да изключим всички негативни ефекти със 100% сигурност, тъй като метаболизмът на лекарствата при хора и животни може да се различава значително.

Моля, обърнете внимание, че трябва също да спрете приема на антибиотици или да промените плановете си за зачеване. Някои лекарства имат кумулативен ефект - те могат да се натрупват в тялото на жената и известно време след края на курса на лечение постепенно се метаболизират и елиминират. Препоръчително е да забременеете не по-рано от 2-3 седмици след приключване на приема на антибиотици.

Последици от приема на антибиотици

Навлизането на антибиотици в човешкото тяло води не само до унищожаване на патогенни бактерии. Като всички чужди химикали, антибиотиците имат системен ефект - в една или друга степен засягат всички системи на тялото.

Има няколко групи странични ефекти на антибиотиците:

Алергични реакции

Почти всеки антибиотик може да причини алергии. Тежестта на реакцията е различна: обрив по тялото, оток на Quincke (ангиоедем), анафилактичен шок. Докато алергичният обрив е практически безвреден, анафилактичният шок може да бъде фатален. Рискът от шок е много по-висок при антибиотични инжекции, поради което инжекциите трябва да се правят само в лечебни заведения - там може да се окаже спешна помощ.

Антибиотици и други антимикробни лекарства, които причиняват кръстосани алергични реакции:

Токсични реакции

Антибиотиците могат да увредят много органи, но черният дроб е най-податлив на тяхното въздействие - по време на антибиотична терапия може да възникне токсичен хепатит. Някои лекарства имат избирателен токсичен ефект върху други органи: аминогликозиди - върху слуховия апарат (причиняват глухота); тетрациклините инхибират растежа на костите при деца.

Забележка: Токсичността на лекарството обикновено зависи от дозата му, но при индивидуална непоносимост понякога са достатъчни и по-малки дози, за да има ефект.

Ефекти върху стомашно-чревния тракт

Когато приемат определени антибиотици, пациентите често се оплакват от болки в стомаха, гадене, повръщане и разстройство на изпражненията (диария). Тези реакции най-често се дължат на локално дразнещия ефект на лекарствата. Специфичният ефект на антибиотиците върху чревната флора води до функционални нарушения на нейната дейност, което най-често е съпроводено с диария. Това състояние се нарича диария, свързана с антибиотици, която е популярно известна като дисбиоза след антибиотиците.

Други странични ефекти

Други нежелани реакции включват:

• имуносупресия;
• поява на резистентни към антибиотици щамове микроорганизми;
• суперинфекция – състояние, при което се активират микроби, резистентни към даден антибиотик, което води до появата на ново заболяване;
• нарушение на витаминния метаболизъм - причинено от инхибиране на естествената флора на дебелото черво, която синтезира някои витамини от група В;
• Бактериолизата на Jarisch-Herxheimer е реакция, която възниква при използване на бактерицидни лекарства, когато в резултат на едновременната смърт на голям брой бактерии в кръвта се отделят голям брой токсини. Реакцията е клинично подобна на шок.

Могат ли антибиотиците да се използват профилактично?

Самообучението в областта на лечението доведе до факта, че много пациенти, особено млади майки, се опитват да предпишат себе си (или детето си) антибиотик при най-малкия признак на настинка. Антибиотиците нямат профилактичен ефект - те лекуват причинителя на заболяването, тоест елиминират микроорганизмите, а при липсата им се проявяват само странични ефекти на лекарствата.

Има ограничен брой ситуации, при които антибиотици се прилагат преди клинични прояви на инфекция, за да се предотврати тя:

• операция– в този случай наличният в кръвта и тъканите антибиотик предотвратява развитието на инфекция. По правило е достатъчна еднократна доза от лекарството, приложена 30-40 минути преди интервенцията. Понякога дори след апендектомия антибиотиците не се инжектират в следоперативния период. След „чисти“ хирургични операции антибиотиците изобщо не се предписват.
• сериозни наранявания или рани(отворени фрактури, замърсяване на раната с почва). В този случай е абсолютно очевидно, че в раната е навлязла инфекция и тя трябва да бъде „смачкана“, преди да се прояви;
• спешна профилактика на сифилисизвършва се по време на незащитен сексуален контакт с потенциално болен човек, както и сред здравни работници, при които кръвта на заразен човек или друга биологична течност са влезли в контакт с лигавицата;
• Пеницилин може да се предписва на децаза профилактика на ревматична треска, която е усложнение на тонзилита.

Антибиотици за деца

Употребата на антибиотици при деца като цяло не се различава от употребата им при други групи хора. За малките деца педиатрите най-често предписват антибиотици в сироп. Тази лекарствена форма е по-удобна за приемане и за разлика от инжекциите е напълно безболезнена. По-големите деца могат да бъдат предписани антибиотици в таблетки и капсули. При тежки случаи на инфекция се преминава към парентерален начин на приложение - инжекции.

важно: Основната особеност при употребата на антибиотици в педиатрията е дозировката - на децата се предписват по-малки дози, тъй като лекарството се изчислява на килограм телесно тегло.

Антибиотиците са много ефективни лекарства, но в същото време имат голям брой странични ефекти. За да се излекувате с тяхна помощ и да не навредите на тялото си, те трябва да се приемат само по лекарско предписание.

Какви видове антибиотици има? В какви случаи е необходим прием на антибиотици и в кои е опасен? Основните правила на антибиотичното лечение са обяснени от педиатър д-р Комаровски:

Гудков Роман, реаниматор

До началото на 20-ти век лечението на инфекциите се основаваше предимно на фолклор, стереотипи и суеверия. Историята на откриването на антибиотиците в това отношение е много интересна. Смеси с антимикробни свойства, използвани за лечение на инфекции, са описани преди повече от 2000 години. Много древни култури, включително древните египтяни и древните гърци, са използвали специално подбрани плесени, растителни материали и екстракти за лечение на инфекции.

Използването им в съвременната медицина започва с откриването на синтетични антибиотици, получени от багрила. Обикновено всяка история за откриването на антибиотици започва със споменаване на този факт.

Първи изследвания

Синтетичната антибактериална химиотерапия като наука и разработването на антибактериални лекарства започва в Германия с изследвания, проведени от Paul Ehrlich в края на 1880-те години. Ерлих отбеляза, че някои багрила ще оцветят човешки, животински или бактериални клетки, докато други няма. След това той предложи идеята за създаване на химикали, които да действат като селективно лекарство, което да свързва и убива бактериите, без да навреди на човешкото тяло. След като изследва стотици багрила срещу различни организми, през 1907 г. той открива полезно за медицината вещество, първото синтетично антибактериално лекарство, сега наречено арсфенамин. По-нататък в статията ще получите друга информация за историята на откриването на антибиотиците.

Съюз на германци и японци

Ерата на антибактериалното лечение започва с откриването на синтетични антибиотици, извлечени от арсен, от Алфред Бертхайм и Ерлих през 1907 г. Ehrlich и Bertheim експериментират с различни химикали, получени от багрила, за лечение на трипанозомиаза при мишки и инфекции със спирохети при зайци. Въпреки че техните ранни съединения са твърде токсични, Ерлих и Сахачиро Хата, японски бактериолог, работещ с първия, за да намерят лек за сифилис, успяха в своя 606-и опит в серия от сложни експерименти.

Признание и търговски успех

През 1910 г. Ерлих и Хата обявяват откритието си, което наричат ​​лекарство „606“, на Конгреса по вътрешна медицина във Висбаден. Компанията Hoechst започва да продава този комплекс към края на 1910 г. под името Salvarsan. Това лекарство сега е известно като арсфенамин. Лекарството се използва за лечение на сифилис през първата половина на 20 век. През 1908 г. Ерлих получава Нобелова награда за физиология или медицина за приноса си към имунологията. Хата е номиниран за Нобелова награда за химия през 1911 г. и за Нобелова награда за физиология или медицина през 1912 и 1913 г.

Нова ера в историята на медицината

Първият сулфонамид и първото системно активно антибактериално лекарство Prontosil е разработено от изследователска група, ръководена от Герхард Домаг през 1932 или 1933 г. в лабораториите Bayer на конгломерата IG Farben в Германия, за което Domagk получава Нобелова награда за физиология или медицина през 1939 г. . Сулфаниламидът (активната съставка на Prontosil) не подлежи на патентоване, тъй като вече е бил използван в производството на багрила от няколко години. Prontosil има сравнително широк ефект срещу грам-положителни коки, но не и срещу ентеробактерии. Успехът му в лечението обикновено беше финансово стимулиран от човешкото тяло и неговия имунитет. Откриването и развитието на това сулфонамидно лекарство постави началото на ерата на антибактериалните лекарства.

Откриване на антибиотика пеницилин

Историята на пеницилина следва поредица от наблюдения и открития на очевидни доказателства за антибиотична активност в плесени, предшестващи синтеза на химикала пеницилин през 1928 г. Древните общества имат примери за използване на дървесни плесени за лечение на инфекции. Не е известно обаче дали тези плесени са видове пеницилин. Шотландският лекар Александър Флеминг беше първият, който предположи, че плесента Penicillium трябва да отделя антибактериално вещество, което той нарече пеницилин през 1928 г. Пеницилинът е първият модерен антибиотик.

Допълнително изследване на мухъл

Но информацията за историята на откриването на антибиотици не се ограничава до 20-те години на миналия век. През следващите дванадесет години Флеминг отглежда, разпространява и изучава интересна плесен, която е призната за редкия вид Penicillium notatum (сега Penicillium chrysogenum). Много по-късни учени са участвали в стабилизирането и масовото производство на пеницилин и в търсенето на по-продуктивни щамове на Penicillium. Списъкът на тези учени включва Ернст Чейн, Хауърд Флори, Норман Хийтли и Едуард Ейбрахам. Скоро след откриването на пеницилина учените откриха, че някои болестотворни патогени проявяват антибиотична резистентност към пеницилина. Изследванията, насочени към разработване на по-ефективни щамове и изучаване на причините и механизмите на антибиотичната резистентност, продължават и днес.

Мъдростта на древните

Много древни култури, включително тези на Египет, Гърция и Индия, са открили независимо един от друг полезните свойства на гъбите и растенията за лечение на инфекции. Тези лечения често работят, защото много организми, включително много видове плесени, естествено произвеждат антибиотични вещества. Древните лечители обаче не са могли точно да идентифицират или изолират активните компоненти на тези организми. В Шри Ланка през II век пр.н.е. д. Войниците в армията на крал Дутугемуну (161-137 г. пр. н. е.) се погрижили сладкишите с масло (традиционен сладкиш на Шри Ланка) да се държат в огнищата им дълго време, преди да започнат военни кампании, за да приготвят примамка от плесенясали сладкиши за лечение на рани.

През 17-ти век в Полша мокрият хляб се смесва с паяжини (които често съдържат гъбични спори) за лечение на рани. Техниката е спомената от Henryk Sienkiewicz в неговата книга от 1884 г. С огън и меч. В Англия през 1640 г. идеята за използване на мухъл като форма на лечение е записана от аптекари като Джон Паркинсън, херцог на краля, който се застъпва за използването на мухъл в книгата си по фармакология. Откриването на антибиотици на базата на мухъл ще промени света.

Ново време

Съвременната история на изследването на пеницилина започва сериозно през 1870 г. в Обединеното кралство. Сър Джон Скот Бурдън-Сандерсън, който отишъл в болницата "Света Мария" (1852-1858) и след това работил там като лектор (1854-1862), забелязал, че културалната течност, покрита с плесен, предотвратява растежа и размножаването на бактерии. Откритието на Бурдън-Сандерсън подтикна Джоузеф Листър, английски хирург и баща на съвременната антисептика, да открие през 1871 г., че пробите от урина, замърсени с плесен, предизвикват същия ефект. Листър също описва антибактериалния ефект върху човешката тъкан на вид плесен, който той нарече Penicillium glaucum. Строго погледнато, 1871 г. може да се нарече датата на откриването на антибиотиците. Но само формално. Истинските антибиотици, подходящи за продължителна употреба и производство, ще бъдат произведени много по-късно.

През 1874 г. уелският лекар Уилям Робъртс, който по-късно въвежда термина "ензим", отбелязва, че бактериалното замърсяване обикновено отсъства в лабораторните култури на Penicillium glaucum. Джон Тиндал продължава работата на Бурдън-Сандерсън и демонстрира антибактериалните ефекти на гъбата Penicillium пред Кралското общество през 1875 г. По това време е доказано, че Bacillus anthracis причинява антракс, което е първата демонстрация, че специфична бактерия причинява специфично заболяване. През 1877 г. френските биолози Луи Пастьор и Жул Франсоа Жубер отбелязват, че културите от антраксни бацили, замърсени с плесен, могат успешно да бъдат унищожени. Някои препратки показват, че Пастьор е идентифицирал използвания от него вид плесен като Penicillium notatum. Въпреки това, книгата от 1926 г. „Ловци на микроби“ от Пол де Круиф описва инцидента като замърсяване от бактерии, различни от мухъл. През 1887 г. Garre получава подобни резултати. През 1895 г. Винченцо Тиберио, италиански лекар от университета в Неапол, публикува изследване върху мухъл в резервоар в Арцано, което показва антибактериални свойства. Трябва да знаете всичко това, тъй като историята на откриването на антибиотиците заема специално място във всеки учебник по фармакология.

Две години по-късно Ърнест Дюшен от École du Sainte Militaire в Лион независимо открива лечебните свойства на плексигласовата плесен Penicillium, като успешно лекува заразени морски свинчета от коремен тиф. Той публикува дисертация през 1897 г., но тя е пренебрегната от института Пастьор. Самият Дюшен използва откритие, направено по-рано от арабски номади, които използвали спори на мухъл за лечение на язви при коне. Дюшен не твърди, че мухълът съдържа някакво антибактериално вещество, само че мухълът по някакъв начин предпазва животните. Пеницилинът, изолиран от Флеминг, не лекува коремен тиф и затова остава неизвестно кое вещество може да е отговорно за лечението на морските свинчета тип Дюшен.

Други наблюдения на мухъл

Историята на откриването на антибиотиците не се ограничава до това. В Белгия през 1920 г. Андре Грация и Сара Дат наблюдават гъбична инфекция в една от техните култури, Staphylococcus aureus, която инхибира растежа на бактериите. Те идентифицираха гъбата като вид Penicillium и представиха своите наблюдения под формата на лабораторен протокол, на който не беше обърнато особено внимание. Изследователят от Коста Рика Пикадо Туайт също отбеляза антибиотичния ефект на Penicillium през 1923 г. В историята на фармакологията откриването на антибиотиците изигра огромна роля.

Голям пробив

През 1928 г. шотландският биолог Александър Флеминг забеляза ореол от инхибиране на бактериалния растеж върху култура от стафилококови пръчици. Той заключи, че мухълът отделя вещество, което инхибира растежа на бактериите. Той отгледа чиста плесенна култура и впоследствие синтезира това, което по-късно нарече „пеницилин“. През следващите дванадесет години Флеминг отглежда и избира оригиналния щам плесен, който в крайна сметка е идентифициран като Penicillium chrysogenum (днес Penicillium chrysogenum). Той не успя да създаде стабилна форма за масово производство. Въпреки това откритието на Флеминг за антибиотиците бележи началото на нова ера в историята на медицината.

Продължение на една велика кауза

Сесил Джордж Пейн, патолог в Кралската болница в Шефилд, се опита да лекува сикоза (изригване на фоликули) с пеницилин, но експериментът му беше неуспешен, вероятно защото лекарството не проникна достатъчно дълбоко. Преминавайки към лечението на офталмия при новородени, гонококова инфекция при кърмачета, той постига първото успешно излекуване на 25 ноември 1930 г. Той излекува четирима пациенти (един възрастен и три бебета) от очни инфекции, въпреки че петият пациент нямаше късмет.

В Оксфорд Хауърд Уолтър Флори организира голям и много опитен биохимичен изследователски екип, включващ Ернст Борис Зейн и Норман Хийтли, за извършване на клинични изпитвания и производство на стабилен пеницилин в необходимите количества. През 1940 г. Tsein и Edward Abraham съобщават за първия признак на антибиотична резистентност към пеницилин, щам на E. coli, който произвежда ензима пеницилиназа, който може да унищожи пеницилина и напълно да отмени неговия антибактериален ефект.

Промишлено производство

Между 1941 г. и 1943 г. Мойър, Кохил и Рапър от Северната регионална изследователска лаборатория (NRL) на USDA в Пеория, Илинойс, САЩ, разработват методи за промишлено производство на пеницилин и изолират щамове с висок добив.През декември 1942 г. жертвите на кокосовия орех Grove fire в Бостън станаха първите пациенти с изгаряния, лекувани успешно с пеницилин. Едновременни изследвания на Джаспър Х. Кейн и други учени от Pfizer в Бруклин разработиха практичен метод на дълбока ферментация за производство на големи количества пеницилин с фармацевтичен клас.

Откриването на антибиотиците в Русия се случи точно след вноса на пеницилин в СССР в края на 30-те години, когато Ермолева ги изследва. Ролята на Русия в тази история, макар и малко второстепенна, също е важна. Не напразно, когато говорят за откриването на антибиотици, Флеминг, Чейн, Флори, Ермолиева са основните имена, споменати от историците на медицината.

Химиците се включиха

Дороти Ходжкин определя правилната химическа структура на пеницилина с помощта на рентгенова кристалография в Оксфорд през 1945 г. През 1952 г. в Kundl, Тирол, Австрия, Ханс Маргройтер и Ернст Брандл от Университета по биохимия (сега Sandoz) разработват първия устойчив на киселини пеницилин за перорално приложение, пеницилин Б. Американският химик Джон С. Шийхан от Масачузетския технологичен институт (MIT ) впоследствие завършва първия химичен синтез на пеницилин през 1957 г. Читателят сигурно вече е разбрал, че периодът на откриване на антибиотиците в микробиологията продължава почти половината от миналия век. Полусинтетичният β-лактам метицилин от второ поколение, предназначен за борба с резистентни пеницилинази от първо поколение, е въведен в Обединеното кралство през 1959 г. Вероятно понастоящем съществуват резистентни към метицилин форми на стафилококи. Заслужава да се отбележи, че сред откритията на 20-ти век антибиотиците заемат много почетно място.

Антибиотични бактерии

Наблюдения за растежа на някои микроорганизми, които потискат растежа на други бактерии, са отбелязани от края на 19 век. Тези наблюдения на синтеза на антибиотици между микроорганизми доведоха до откриването на естествени антибактериални агенти. Луи Пастьор отбеляза: „Ако можехме да се намесим в антагонизма, наблюдаван между определени бактерии, това може би би предложило най-голямата надежда за терапия.“ Това беше нещо като повратна точка в историята на откриването на антибиотиците.

Още малко за 19 век

През 1874 г. лекарят сър Уилям Робъртс отбелязва, че културите от плесента Penicillium glaucum, които се използват в производството на някои сини сирена, не показват бактериално замърсяване. През 1876 г. физикът Джон Тиндал също дава принос в тази област. Пастьор проведе проучване, което показва, че Bacillus anthracis няма да расте в присъствието на свързаната плесен Penicillium notatum.

През 1895 г. италианският лекар Винченцо Тиберио публикува статия за антибактериалната сила на някои екстракти от плесени.

През 1897 г. докторантът Ърнест Дюшен написа статията „Принос към отделянето на микроорганизми: антагонизъм, антагонистично мислене и патогени“. Това е първата известна научна работа, която изследва терапевтичния потенциал на плесените в резултат на тяхната антимикробна активност. В работата си Duchesne предполага, че бактериите и плесените са във вечна битка за оцеляване. Duchessin забелязал, че E. coli е била отстранена от Penicillium glaucum, когато и двете са били отглеждани в една и съща култура. Той също така забеляза, че когато инокулира лабораторни животни със смъртоносни дози тифни бацили заедно с Penicillium glaucum, животните не умират от коремен тиф. За съжаление, военната служба на Дюшен след получаване на дипломата му попречи да проведе по-нататъшни изследвания. Дюшен умира от туберкулоза, заболяване, което днес се лекува с антибиотици.

Едва Флеминг, повече от 30 години по-късно, предположи, че мухълът трябва да отделя антибактериално вещество, което той нарече пеницилин през 1928 г. Дуото, което определи историята на откриването на антибиотиците, е Флеминг/Уаксман. Флеминг смята, че неговите антибактериални свойства могат да се използват за химиотерапия. Първоначално той характеризира някои от неговите биологични свойства и се опитва да използва суровото лекарство за лечение на някои инфекции, но не успява да продължи развитието си без помощта на обучени химици. Никой не е изиграл толкова решаваща роля в цялата тази епопея като научното дуо Флеминг/Уаксман; историята на откриването на антибиотиците няма да ги забрави.

Но в този епос имаше и други важни имена. Както бе споменато по-рано, химиците не успяха да пречистят пеницилина до 1942 г., но той не стана широко достъпен извън съюзническите военни до 1945 г. Норман Хийтли по-късно разработи техника за обратно извличане за ефективно пречистване на пеницилин в насипно състояние. Химическата структура на пеницилина е предложена за първи път от Абрахам през 1942 г. и по-късно потвърдена от Дороти Кроуфут Ходжкин през 1945 г. Пречистеният пеницилин проявява силна антибактериална активност срещу широк спектър от бактерии и има ниска токсичност при хората. В допълнение, неговата активност не се инхибира от биологични компоненти като гной, за разлика от синтетичните сулфонамиди. Развитието на потенциала на пеницилина доведе до подновен интерес към намирането на антибиотични съединения с подобна ефикасност и безопасност. Зейн и Флори споделят Нобеловата награда за медицина през 1945 г. с Флеминг, който открива тази чудодейна плесен. Откриването на антибиотиците от Ермолиева очаквано беше игнорирано от западната научна общност.

Други антибиотици на основата на плесени

Флори приписва на Рене Дюбо пионера в преднамереното и систематично търсене на антибактериални съединения, което доведе до откриването на грамицидин и съживи изследванията на Флори върху свойствата на пеницилина. През 1939 г., с избухването на Втората световна война, Dubos съобщава за откриването на първия естествен антибиотик, тиротрицин. Това е един от първите търговски антибиотици и е много ефективен при лечението на рани и язви по време на Втората световна война. Въпреки това, грамицидин не може да се използва системно поради токсичност. Тироцидинът също се оказа твърде токсичен за системна употреба. Резултатите от изследванията, произведени през този период, не са споделяни между Оста и съюзническите сили по време на Втората световна война и са имали ограничена световна употреба по време на Студената война. Представянето на откритието на антибиотиците се проведе главно в развитите западни страни.

История на името

Терминът "антибиотик", което означава "срещу живота", е измислен от френския бактериолог Жан Пол Вилкмен като описателно име за свойствата, проявени от тези ранни антибактериални лекарства. Антибиотикът е описан за първи път през 1877 г., когато Луис Пастьор и Робърт Кох наблюдават бацилната бактерия, умираща под въздействието на Bacillus anthracis. Тези лекарства по-късно са преименувани на антибиотици от Селман Ваксман, американски микробиолог, през 1942 г. Тази дата трябва да бъде включена в списъка на годините на откриване на антибиотиците.

Терминът "антибиотик" е използван за първи път през 1942 г. от Selman Waksman и неговите сътрудници в статии в списания, за да опише всяко вещество, произведено от микроорганизъм, което е антагонистично на растежа на други микроорганизми. Това определение изключва вещества, които убиват бактерии, но не се произвеждат от микроорганизми (като стомашен сок и водороден пероксид). Той също така елиминира синтетичните антибактериални съединения като сулфонамиди. В текущата употреба терминът "антибиотик" се отнася за всяко лекарство, което убива бактерии или инхибира растежа им, независимо дали лекарството е произведено от микроорганизъм или не.

Етимология

Терминът „антибиотик“ произлиза от префикса „анти“ и гръцката дума βιωτικός (biōtikos), „годен за живеене, жив“, която идва от βίωσις (biōsis), „начин на живот“, както и от корена βίος (bios) "живот". Терминът „антибактериален“ идва от гръцкото ἀντί (анти), „против“ + βακτήριον (baktērion), умалително от βακτηρία (baktēria), „тръстика“, тъй като първите открити бактерии са били с пръчковидна форма.

Алтернативи на антибиотиците

Нарастващият брой бактериални щамове, които са резистентни към традиционните антибактериални терапии, съчетани с намаляващия брой нови антибиотици, които в момента се разработват като лекарства, подтикнаха разработването на стратегии за лечение на бактериални заболявания като алтернативи на традиционните антибактериални лекарства. За борба с този проблем се проучват и неспецифични подходи (т.е. продукти, различни от класическите антибактериални), които са насочени към бактерии или подходи, които са насочени към гостоприемника, включително фагова терапия и ваксини.

Ваксини

Ваксините разчитат на имунна модулация или подсилване. Ваксинацията или възбужда, или повишава имунитета на човек, за да предотврати инфекция, което води до активиране на макрофаги, производство на антитела, възпаление и други класически имунни реакции. Антибактериалните ваксини са отговорни за драматичното намаляване на глобалните бактериални заболявания. Ваксините, получени от атенюирани цели клетки или лизати, са заменени до голяма степен от по-малко реактивни, безклетъчни ваксини, състоящи се от пречистени компоненти, включително капсулни полизахариди и техните конюгати, протеинови носители и инактивирани токсини и протеини.

Фаготерапия

Фаготерапията е друг метод за лечение на устойчиви на антибиотици щамове бактерии. Фаготерапията инфектира патогенните бактерии със собствени вируси. Бактериофагите са изключително специфични за определени бактерии, така че не увреждат тялото на гостоприемника и чревната микрофлора, за разлика от антибиотиците. Бактериофагите, известни също като фаги, заразяват и могат да убиват бактерии и да влияят на бактериалния растеж предимно по време на литични цикли. Фагите вкарват своята ДНК в бактерия, където се транскрибира и използва за създаване на нови фаги, след което клетката ще се лизира, освобождавайки нов фаг, който може да зарази и убие други бактерии от същия щам. Високата специфичност на фага предпазва „добрите” бактерии от унищожаване.

Има обаче някои недостатъци при използването на бактериофаги. Бактериофагите могат да съдържат вирулентни фактори или токсични гени в своите геноми. В допълнение, оралното и интравенозно приложение на фаги за унищожаване на бактериални инфекции представлява много по-висок риск за безопасността от локалното приложение и съществува допълнителен проблем с несигурния имунен отговор към тези големи антигенни коктейли. Има значителни регулаторни пречки, които трябва да бъдат преодолени за такива рискови лечения. Използването на бактериофаги като заместител на антимикробните средства остава привлекателна възможност въпреки многобройните предизвикателства.

Ролята на растенията

Растенията са важен източник на антимикробни съединения и традиционните лечители отдавна ги използват за предотвратяване или лечение на инфекциозни заболявания. Напоследък има нов интерес към използването на природни продукти за идентифициране на нови антибиотици (дефинирани като естествени продукти с антибиотична активност) и тяхното приложение в откриването на антибактериални лекарства в ерата на геномиката. Фитохимикалите са активните биологични съставки на растенията, а някои фитохимикали, включително танини, алкалоиди, терпеноиди и флавоноиди, имат антимикробна активност. Някои антиоксидантни хранителни добавки също съдържат фитохимикали (полифеноли) като екстракт от гроздови семена и са показали антибактериални свойства in vitro.

Фитохимикалите могат да инхибират синтеза на пептидогликан, да увредят структурите на микробните мембрани, да променят хидрофобността на повърхността на бактериалните мембрани и също да модулират чувствителността на кворума. С нарастването на антибиотичната резистентност през последните години се проучва потенциалът на нови антимикробни средства с растителен произход. Можем обаче да кажем, че дългият период на откриване на антибиотиците приключи.

Преди много векове е забелязано, че зелената плесен помага при лечението на тежки гнойни рани. Но в онези далечни времена не са знаели нито за микробите, нито за антибиотиците. Първото научно описание на терапевтичния ефект на зелената плесен е направено през 70-те години на 19 век от руските учени В. А. Манасеин и А. Г. Полотебнов. След това зелената плесен е забравена за няколко десетилетия и едва през 1929 г. се превръща в истинска сензация, която обръща научния свят с главата надолу. Феноменалните качества на този неприятен жив организъм са изследвани от Александър Флеминг, професор по микробиология в Лондонския университет.

Експериментите на Флеминг показват, че зелената плесен произвежда специално вещество, което има антибактериални свойства и потиска растежа на много патогени. Ученият нарекъл това вещество пеницилин, след научното наименование на плесените, които го произвеждат. В хода на по-нататъшни изследвания Флеминг установи, че пеницилинът има пагубен ефект върху микробите, но в същото време няма отрицателен ефект върху левкоцитите, които активно участват в борбата с инфекциите, и други клетки на тялото. Но Флеминг не успя да изолира чиста култура от пеницилин за производството на лекарства.

Учението за антибиотиците е млад синтетичен клон на съвременната естествена наука. За първи път през 1940 г. химиотерапевтично лекарство от микробен произход, пеницилин, антибиотик, който отвори ерата на антибиотиците, беше получен в кристална форма.

Много учени мечтаеха да създадат лекарства, които могат да се използват при лечението на различни човешки заболявания, лекарства, които могат да убиват патогенни бактерии, без да имат вредно въздействие върху тялото на пациента.

Пол Ерлих (1854-1915), в резултат на многобройни експерименти, синтезира през 1912 г. арсениково лекарство - салварсан, което убива причинителя на сифилис in vitro. През 30-те години на миналия век в резултат на химичен синтез са получени нови органични съединения - сулфонамиди, сред които червеният стрептоцид (пронтозил) е първото ефективно лекарство, което има терапевтичен ефект при тежки стрептококови инфекции.

Дълго време той остава в прекрасна изолация, с изключение на хинина, алкалоид от хиново дърво, използван от индианците от Южна и Централна Америка за лечение на малария. Само четвърт век по-късно са открити сулфонамидни лекарства, а през 1940 г. Александър Флеминг изолира пеницилина в чист вид.

През 1937 г. у нас е синтезиран сулфидин, съединение, близко до пронтозила. Откриването на сулфатните лекарства и тяхното използване в медицинската практика представлява добре позната ера в химиотерапията на много инфекциозни заболявания, включително сепсис, менингит, пневмония, еризипел, гонорея и някои други.

Louis Pasteur и S. Gebert съобщават през 1877 г., че аеробните бактерии инхибират растежа на Bacillus anthracis.

В края на 19 век V. A. Manassein (1841-1901) и A. G. Polotebnov (1838-1908) показаха, че гъбичките от рода Penicillium са способни да инхибират развитието на патогени на редица човешки кожни заболявания в in vivo условия.

И. И. Мечников (1845 - 1916) още през 1894 г. обърна внимание на възможността за използване на някои сапрофитни бактерии в борбата срещу патогенните микроорганизми.

През 1896 г. R. Gozio изолира кристално съединение, микофенолова киселина, от културалната течност на Penicillium brevicompactum, което потиска растежа на антраксните бактерии.

Emmirich и Lowe през 1899 г. съобщават за антибиотично вещество, произведено от Pseudomonas pyocyanea, те го наричат ​​пиоцианаза; лекарството се използва като терапевтичен фактор като локален антисептик.

През 1910-1913 г. О. Блек и У. Алсберг изолират пеницилова киселина, която има антимикробни свойства, от гъбички от рода Penicillium.

През 1929 г. А. Флеминг открива ново лекарство пеницилин, който е изолиран в кристална форма едва през 1940 г.

Откритието на Флеминг

През 1922 г., след неуспешни опити да изолира причинителя на настинките, Флеминг съвсем случайно открива лизозима (името е измислено от професор Райт), ензим, който убива някои бактерии и не уврежда здравите тъкани. За съжаление, перспективите за медицинска употреба на лизозима бяха доста ограничени, тъй като той беше доста ефективен срещу бактерии, които не са патогени, и напълно неефективен срещу патогени. Това откритие накара Флеминг да търси други антибактериални лекарства, които биха били безвредни за човешкото тяло.

Следващата щастлива случайност - откриването на пеницилина от Флеминг през 1928 г. - е резултат от поредица от толкова невероятни обстоятелства, че е почти невъзможно да се повярва. За разлика от подредените си колеги, които почиствали съдовете с бактериални култури след приключване на работата с тях, Флеминг не изхвърлял културите в продължение на 2-3 седмици, докато лабораторната му маса не била отрупана с 40-50 блюда. След това се зае да чисти, разглеждайки посевите една по една, за да не пропусне нещо интересно. В една от чашите той открива мухъл, който за негова изненада потиска засятата култура от бактерии. След като отдели плесента, той установи, че „бульонът“, върху който е израснала плесента, придобива изразена способност да потиска растежа на микроорганизмите, а също така има бактерицидни и бактериологични свойства.

Небрежността на Флеминг и наблюдението, което направи, бяха две обстоятелства в цяла поредица от инциденти, допринесли за откритието. Плесента, която е заразила реколтата, е много рядък вид. Вероятно е въведен от лаборатория, където са отглеждани проби от плесени, взети от домовете на страдащи от астма, за целите на производството на десенсибилизиращи екстракти. Флеминг остави на лабораторната маса чашата, която по-късно щеше да стане известна, и отиде на почивка. Застудяването, което дойде в Лондон, създаде благоприятни условия за развитие на мухъл, а последвалото затопляне създаде благоприятни условия за бактерии. Както се оказа по-късно, известното откритие се дължи на стечението на точно тези обстоятелства.

Първоначалните изследвания на Флеминг предоставят редица важни прозрения за пеницилина. Той пише, че това е „ефективно антибактериално вещество... което има изразен ефект върху пиогенните коки и бацилите от дифтерийната група. .. Пеницилинът, дори в големи дози, не е токсичен за животните... Може да се предположи, че той ще бъде ефективен антисептик, когато се прилага външно върху области, засегнати от микроби, чувствителни към пеницилин, или когато се прилага вътрешно.“ Знаейки това, Флеминг не предприе очевидната следваща стъпка, която беше предприета 12 години по-късно от Хауърд У. Флори и беше да разбере дали мишките ще бъдат спасени от смъртоносна инфекция, ако бъдат третирани с инжекции от пеницилинов бульон. Флеминг го предписва на няколко пациенти за външна употреба. Резултатите обаче бяха противоречиви. Разтворът се оказа нестабилен и труден за почистване, ако са включени големи количества.

Подобно на института "Пастьор" в Париж, отделението за ваксинации в болницата "Света Мария", където работи Флеминг, съществува чрез продажбата на ваксини. Флеминг открива, че в процеса на приготвяне на ваксини пеницилинът помага за защитата на културите от стафилококи. Това беше техническо постижение и ученият го използва широко, давайки поръчки за производството на големи партиди бульон всяка седмица. Той споделя проби от пеницилинова култура с колеги от други лаборатории, но никога не споменава пеницилин в нито една от 27-те статии и лекции, които публикува през 30-те и 40-те години на миналия век, дори когато говори за вещества, които причиняват бактериална смърт.

По този начин, по времето, когато пеницилинът е получен в пречистена форма, са били известни пет антибиотични агента (микофенолова киселина, пиоцианаза, актиномицетин, мицетин и тиротрицин). Впоследствие броят на антибиотиците нараства бързо и до днес са описани почти 7000 от тях (произведени само от микроорганизми); обаче само около 160 се използват в медицинската практика. С откриването на пеницилина като лекарство (1940 г.) възниква ново направление в науката - изучаването на антибиотиците, което се развива необичайно бързо през последните десетилетия.

През 70-те години на миналия век се описват повече от 300 нови антибиотика годишно. През 1937 г. Уелш описва първия антибиотик от стрептомицетен произход, актимицетин; през 1939 г. Красилников и Кореняко получават мицетин и Дубо - тиротрицин. Впоследствие броят на антибиотиците нараства много бързо.

Нобеловата награда за физиология или медицина от 1945 г. е присъдена съвместно на Флеминг, Чейн и Флори „за откриването на пеницилина и неговите полезни ефекти при различни инфекциозни заболявания“. В своята Нобелова лекция Флеминг отбеляза, че „феноменалният успех на пеницилина доведе до интензивно изследване на антибактериалните свойства на плесените и други низши представители на растителното царство. Само няколко от тях имат такива свойства.

През останалите 10 години от живота си ученият е удостоен с 25 почетни степени, 26 медала, 18 награди, 30 отличия и почетно членство в 89 академии на науките и научни дружества.

Странични ефекти

Антибиотиците обаче са не само панацея за микроби, но и силни отрови. Водейки смъртоносни войни помежду си на ниво микрокосмос, с тяхна помощ някои микроорганизми безмилостно се справят с други. Човекът забеляза това свойство на антибиотиците и го използва за свои цели - той започна да се справя с микробите със собствените си оръжия и създаде стотици още по-мощни синтетични лекарства на базата на естествени. И въпреки това способността да убиват, предназначена за антибиотиците от самата природа, все още им е присъща.

Всички антибиотици без изключение имат странични ефекти! Това следва от самото име на такива вещества. Естественото свойство на всички антибиотици да убиват микроби и микроорганизми, за съжаление, не може да бъде насочено към унищожаването само на един вид бактерии или микроби. Унищожавайки вредните бактерии и микроорганизми, всеки антибиотик неизбежно има същия инхибиращ ефект върху всички полезни микроорганизми, подобни на „врага“, които, както е известно, участват активно в почти всички процеси, протичащи в нашето тяло.



Според исторически източници, преди много хиляди години нашите предци, изправени пред болести, причинени от микроорганизми, са се борили с тях с достъпни средства. С течение на времето човечеството започна да разбира защо някои лекарства, използвани от древни времена, могат да повлияят на определени заболявания и се научи да измисля нови лекарства. Сега обемът на средствата, използвани за борба с патогенните микроорганизми, достигна особено голям мащаб дори в сравнение с близкото минало. Нека да разгледаме как през историята хората, понякога без да знаят, са използвали антибиотици и как с натрупването на знания ги използват сега.

Специален проект за борбата на човечеството с патогенните бактерии, появата на резистентност към антибиотици и нова ера в антимикробната терапия.

Спонсорът на специалния проект е разработчикът на нови високоефективни бинарни антимикробни лекарства.

Бактериите са се появили на нашата планета, според различни оценки, преди около 3,5–4 милиарда години, много преди еукариотите. Бактериите, като всички живи същества, взаимодействаха помежду си, състезаваха се и се бореха. Не можем да кажем със сигурност дали те вече са използвали антибиотици, за да победят други прокариоти в битката за по-добра среда или хранителни вещества. Но има доказателства за гени, кодиращи резистентност към бета-лактами, тетрациклини и гликопептидни антибиотици в ДНК на бактерии, които са присъствали в 30 000-годишния древен вечен лед.

Малко по-малко от сто години са изминали от момента, който се смята за официално откриване на антибиотиците, но проблемът за създаването на нови антимикробни лекарства и използването на вече известни такива, подложени на бързо възникваща резистентност към тях, тревожи човечеството от години последните петдесет години. Не без основание в Нобеловата си реч откривателят на пеницилина Александър Флеминг предупреди, че употребата на антибиотици трябва да се приема сериозно.

Точно както моментът на откриване на антибиотиците от човечеството се забавя с няколко милиарда години от първоначалната им поява в бактериите, така и историята на употребата на антибиотици от човека започва много преди официалното им откриване. И не говорим за предшествениците на Александър Флеминг, живели през 19 век, а за много далечни времена.

Използването на антибиотици в древността

Още в Древен Египет мухлясалият хляб се е използвал за дезинфекция на порязвания (видео 1). Хлябът с плесени се използва за медицински цели в други страни и, очевидно, като цяло в много древни цивилизации. Например в Древна Сърбия, Китай и Индия са го прилагали върху рани, за да предотвратят развитието на инфекции. Очевидно жителите на тези страни, независимо един от друг, са стигнали до извода за лечебните свойства на мухъла и са го използвали за лечение на рани и възпалителни процеси по кожата. Древните египтяни нанасяли кори от плесенясал пшеничен хляб върху язви по скалпа и вярвали, че използването на тези средства ще помогне да се успокоят духовете или боговете, отговорни за болестите и страданията.

Видео 1. Причини за появата на мухъл, неговата вреда и ползи, както и използването му в медицината и перспективите за бъдеща употреба

Жителите на Древен Египет използвали не само мухлясал хляб за лечение на рани, но и сами приготвени мехлеми. Има сведения, че около 1550 г. пр.н.е. приготвяли смес от свинска мас и мед, с която намазвали рани и превързвали със специална кърпа. Такива мехлеми имат известен антибактериален ефект, включително поради съдържащия се в меда водороден прекис. Египтяните не са били пионери в използването на мед - първото споменаване на неговите лечебни свойства се счита за запис върху шумерска плочка, датираща от 2100-2000 г. пр.н.е., в който се посочва, че медът може да се използва като лекарство и мехлем. И Аристотел също отбеляза, че медът е добър за лечение на рани.

В процеса на изследване на костите на мумии на древни нубийци, живели на територията на съвременен Судан, учените откриха в тях висока концентрация на тетрациклин. Мумиите са на около 2500 години и е вероятно високите концентрации на антибиотика в костите да не са се появили случайно. Дори в останките на четиригодишно дете количеството му е много високо. Учените предполагат, че тези нубийци са консумирали тетрациклин от дълго време. Най-вероятно неговият източник са били бактерии Streptomycesили други актиномицети, открити в растителни зърна, от които древните нубийци са правили бира.

Хората по света също са използвали растения за борба с инфекциите. Трудно е да се разбере кога точно са започнали да се използват някои от тях поради липсата на писмени или други материални доказателства. Някои растения са били използвани, защото хората са научили за техните противовъзпалителни свойства чрез опити и грешки. В кулинарията се използвали и други растения, които наред с вкусовите си качества имали и антимикробен ефект.

Такъв е случаят с лука и чесъна. Тези растения се използват в кулинарията и медицината от дълго време. Антимикробните свойства на чесъна са известни в Китай и Индия. И не толкова отдавна учените установиха, че традиционната медицина използва чесъна с причина - неговите екстракти потискат Bacillus subtilis, Ешерихия колиИ Klebsiella пневмония .

В Корея от древни времена Schisandra chinensis се използва за лечение на стомашно-чревни инфекции, причинени от салмонела. Schisandra chinensis. Още днес, след тестване на действието на екстракта от нея върху тази бактерия, се оказа, че лимоновата трева наистина има антибактериален ефект. Или, например, подправки, които се използват широко по света, са тествани за наличие на антибактериални вещества. Оказа се, че риганът, карамфилът, розмаринът, целината и градинският чай потискат патогенните микроорганизми като напр. Стафилококус ауреус, Pseudomonas fluorescensИ Listeria innocua. На територията на Евразия народите често са събирали плодове и естествено са ги използвали, включително за лечение. Научните изследвания потвърждават, че някои плодове имат антимикробна активност. Фенолите, особено елагитанините, съдържащи се в боровинките и малините, инхибират растежа на чревни патогени.

Бактериите като оръжие

Болестите, причинени от патогенни микроорганизми, се използват от древни времена, за да причинят вреда на врага с минимални лични разходи.

Първоначално откритието на Флеминг не се използва за лечение на пациенти и продължава живота си изключително зад вратите на лабораторията. Освен това, както съобщават съвременниците на Флеминг, той не бил добър оратор и не можел да убеди обществеността в полезността и важността на пеницилина. Второто раждане на този антибиотик може да се нарече преоткриването му от британските учени Ернст Чейн и Хауърд Флори през 1940–1941 г.

В СССР също използвали пеницилин и докато във Великобритания използвали не особено продуктивен щам, съветският микробиолог Зинаида Ермолиева го открила през 1942 г. и дори успяла да установи производството на антибиотика по време на войната. Най-активният щам беше Penicillium crustosumи затова първоначално изолираният антибиотик се нарича пеницилин-крустозин. Използван е на един от фронтовете по време на Великата отечествена война за предотвратяване на следоперативни усложнения и лечение на рани.

Зинаида Ермолиева написа малка брошура, в която говори за това как е открит пеницилин-крустозин в СССР и как се провежда търсенето на други антибиотици: „Биологично активни вещества“.

В Европа пеницилинът се използва и за лечение на военните и след като този антибиотик започва да се използва в медицината, той остава изключителна привилегия на военните. Но след пожар на 28 ноември 1942 г. в нощен клуб в Бостън пеницилинът започва да се използва за лечение на цивилни пациенти. Всички жертви са имали изгаряния с различна степен на сложност и по това време такива пациенти често са умирали от бактериални инфекции, причинени например от стафилококи. Merck & Co. изпрати пеницилин в болниците, където бяха държани жертвите на този пожар, и успехът на лечението постави пеницилина в светлината на общественото внимание. До 1946 г. той се използва широко в клиничната практика.

Пеницилинът остава достъпен за обществеността до средата на 50-те години на 20 век. Естествено, намирайки се в неконтролиран достъп, този антибиотик често се използва неправилно. Има дори примери за пациенти, които вярват, че пеницилинът е чудодейно лекарство за всички човешки болести и дори го използват за „лечение“ на нещо, което по природа не е податливо на него. Но през 1946 г. една американска болница забеляза, че 14% от стафилококовите щамове, взети от болни пациенти, са резистентни към пеницилин. А в края на 40-те години същата болница съобщава, че процентът на резистентните щамове е нараснал до 59%. Интересно е да се отбележи, че първите доказателства за резистентност към пеницилин се появяват през 1940 г. - още преди антибиотикът да започне да се използва активно.

Преди откриването на пеницилина през 1928 г., разбира се, имаше открития на други антибиотици. В началото на 19-ти и 20-ти век е забелязано, че синият пигмент на бактериите Bacillus pyocyaneusспособни да убиват много патогенни бактерии, като Vibrio cholerae, стафилококи, стрептококи, пневмококи. Наречен е пиоционаза, но откритието не е послужило като основа за разработване на лекарство, тъй като веществото е токсично и нестабилно.

Първият наличен в търговската мрежа антибиотик е лекарството Prontosil, което е разработено от немския бактериолог Герхард Домагк през 30-те години на миналия век. Има документални доказателства, че първият излекуван е собствената му дъщеря, която отдавна страда от заболяване, причинено от стрептококи. В резултат на лечението тя се възстанови само за няколко дни. Сулфонамидните лекарства, които включват Prontosil, бяха широко използвани по време на Втората световна война от страните от антихитлеристката коалиция за предотвратяване на развитието на инфекции.

Малко след откриването на пеницилина, през 1943 г., Алберт Шац, млад служител в лабораторията на Селман Ваксман, го изолира от почвена бактерия Streptomyces griseusвещество с антимикробна активност. Този антибиотик, наречен стрептомицин, е бил активен срещу много често срещани инфекции на времето, включително туберкулоза и чума.

И все пак до около 70-те години на миналия век никой не се е замислял сериозно за развитието на резистентност към антибиотици. Тогава бяха наблюдавани два случая на гонорея и бактериален менингит, при които бактерия, устойчива на лечение с пеницилин или пеницилинови антибиотици, причини смъртта на пациента. Тези събития отбелязаха края на десетилетия на успешно лечение на болестта.

Трябва да разберем, че бактериите са живи системи, следователно те са променливи и с времето са способни да развият резистентност към всяко антибактериално лекарство (фиг. 2). Например, бактериите не можаха да развият резистентност към линезолид в продължение на 50 години, но все пак успяха да се адаптират и да живеят в негово присъствие. Вероятността за развитие на антибиотична резистентност в едно поколение бактерии е 1:100 млн. Те се адаптират към действието на антибиотиците по различни начини. Това може да бъде укрепване на клетъчната стена, което напр Burkholderia multivorans, което причинява пневмония при хора с имунна недостатъчност. Някои бактерии като напр Campylobacter jejuni, който причинява ентероколит, много ефективно „изпомпва“ антибиотиците от клетките с помощта на специализирани протеинови помпи и следователно антибиотикът няма време да действа.

Вече писахме по-подробно за методите и механизмите за адаптиране на микроорганизмите към антибиотиците: „ Еволюция в състезание или защо антибиотиците спират да действат". И на сайта на проекта за онлайн обучение Courseraима полезен курс за резистентност към антибиотици Антимикробна резистентност - теория и методи. Той описва в някои подробности антибиотиците, механизмите на резистентност към тях и начините, по които се разпространява резистентността.

Първият случай на метицилин-резистентен Staphylococcus aureus (MRSA) е регистриран във Великобритания през 1961 г., а в САЩ малко по-късно, през 1968 г. За Staphylococcus aureus ще говорим малко по-подробно по-късно, но в контекста на скоростта, с която развива резистентност, е добре да се отбележи, че през 1958 г. антибиотикът ванкомицин започва да се използва срещу тази бактерия. Той успя да работи с щамове, които бяха резистентни към метицилин. И до края на 80-те години се смяташе, че резистентността към него трябва да се развие по-дълго или изобщо да не се развие. Въпреки това през 1979 г. и 1983 г., само след няколко десетилетия, случаи на резистентност към ванкомицин също са докладвани в различни части на света.

Подобна тенденция се наблюдава при други бактерии и някои успяха да развият резистентност в рамките на една година. Но някои се адаптираха малко по-бавно, например през 80-те години само 3–5% S. пневмонияса били резистентни към пеницилин, а през 1998 г. – вече 34%.

21 век - „криза на иновациите“

През последните 20 години много големи фармацевтични компании - като Pfizer, Eli Lilly and Company и Bristol-Myers Squibb - намалиха броя на разработките или дори затвориха проекти за създаване на нови антибиотици. Това може да се обясни не само с факта, че стана по-трудно да се намерят нови вещества (защото всичко, което беше лесно за намиране, вече е намерено), но и защото има други популярни и по-печеливши области, например създаването на лекарства за лечение на рак или депресия.

От време на време обаче една или друга група учени или компания обявява, че е открил нов антибиотик и заявява, че „той със сигурност ще победи всички бактерии/някои бактерии/определен щам и ще спаси света”. След това често нищо не се случва и подобни изявления предизвикват само скептицизъм сред обществеността. Наистина, в допълнение към тестването на антибиотика върху бактерии в петриево блюдо, е необходимо предполагаемото вещество да се тества върху животни и след това върху хора. Това отнема много време, е изпълнено с много клопки и обикновено на една от тези фази откриването на „чудодейния антибиотик“ се заменя със затваряне.

За откриване на нови антибиотици се използват различни методи: както на класическата микробиология, така и по-нови - сравнителна геномика, молекулярна генетика, комбинаторна химия, структурна биология. Някои предлагат да се отдалечим от тези „традиционни“ методи и да се обърнем към знанията, натрупани през човешката история. Например в една от книгите на Британската библиотека учените забелязаха рецепта за балсам за очни инфекции и се чудеха какво може да направи сега. Рецептата датира от 10-ти век, така че въпросът е дали ще се получи или не? - беше наистина интригуващо. Учените взеха точно посочените съставки, смесиха ги в правилните пропорции и ги тестваха срещу резистентен на метицилин Staphylococcus aureus (MRSA). За изненада на изследователите, повече от 90% от бактериите са убити от този балсам. Но е важно да се отбележи, че този ефект се наблюдава само когато всички съставки се използват заедно.

Наистина, понякога антибиотиците от естествен произход действат не по-зле от съвременните, но техният състав е толкова сложен и зависи от много фактори, че е трудно да бъдем абсолютно сигурни в някакъв конкретен резултат. Също така е невъзможно да се каже дали скоростта на развитие на резистентност към тях се забавя или не. Поради това не се препоръчва да се използват като заместител на основната терапия, а като допълнение под строгото наблюдение на лекарите.

Проблеми с резистентност - примери за заболявания

Невъзможно е да се даде пълна картина на резистентността на микроорганизмите към антибиотици, тъй като тази тема е многостранна и въпреки малко затихналия интерес от страна на фармацевтичните компании, се изследва активно. Съответно информацията за все повече случаи на антибиотична резистентност се появява много бързо. Затова ще се ограничим само с няколко примера, за да покажем поне повърхностно картината на случващото се (фиг. 3).

Туберкулозата: риск в съвременния свят

Туберкулозата е особено разпространена в Централна Азия, Източна Европа и Русия и фактът, че туберкулозните микроби ( Mycobacterium tuberculosis) възникване на резистентност не само към определени антибиотици, но и към техните комбинации, трябва да предизвика тревога.

Поради намален имунитет, пациентите с ХИВ често изпитват опортюнистични инфекции, причинени от микроорганизми, които обикновено присъстват в човешкото тяло без вреда. Една от тях е туберкулозата, която също е отбелязана като водеща причина за смърт при ХИВ-позитивни пациенти по света. Разпространението на туберкулозата по региони на света може да се прецени от статистиката - пациенти с ХИВ, заразени с туберкулоза, ако живеят в Източна Европа, имат 4 пъти по-висок риск от смърт, отколкото ако живеят в Западна Европа или дори в Латинска Америка. Разбира се, заслужава да се отбележи, че тази цифра се влияе от степента, в която е обичайно в медицинската практика на региона да се изследват пациентите за чувствителност към лекарства. Това позволява антибиотиците да се използват само при необходимост.

СЗО следи и ситуацията с туберкулозата. През 2017 г. тя публикува доклад за преживяемостта и наблюдението на туберкулозата в Европа. Има стратегия на СЗО за елиминиране на туберкулозата и затова се обръща голямо внимание на регионите с висок риск от заразяване с това заболяване.

Туберкулозата отне живота на мислители от миналото като немския писател Франц Кафка и норвежкия математик Н.Х. Абел. Това заболяване обаче буди тревога както днес, така и когато се опитваме да погледнем в бъдещето. Следователно както на обществено, така и на държавно ниво си струва да се вслушаме в стратегията на СЗО и да се опитаме да намалим рисковете от заразяване с туберкулоза.

Докладът на СЗО подчертава, че от 2000 г. насам са регистрирани по-малко случаи на туберкулозна инфекция: между 2006 и 2015 г. броят на случаите е намалял с 5,4% годишно, а през 2015 г. е намалял с 3,3%. Въпреки тази тенденция обаче СЗО призовава да се обърне внимание на проблема с антибиотичната резистентност Mycobacterium tuberculosis,и, като се използват хигиенни практики и постоянно наблюдение на населението, да се намали броят на инфекциите.

Резистентна гонорея

Степен на резистентност при други бактерии

Преди около 50 години започнаха да се появяват резистентни към метицилин щамове Staphylococcus aureus (MRSA). Инфекциите, причинени от метицилин-резистентен Staphylococcus aureus, са свързани с повече смъртни случаи, отколкото инфекциите, причинени от метицилин-чувствителен Staphylococcus aureus (MSSA). Повечето MRSA са резистентни и към други антибиотици. В момента те са често срещани в Европа, Азия, Северна и Южна Америка и Тихоокеанския регион. Тези бактерии са по-склонни от други да станат резистентни към антибиотици и да убиват 12 хиляди души годишно в Съединените щати. Дори е факт, че в Съединените щати MRSA убива повече хора всяка година, отколкото ХИВ/СПИН, болестта на Паркинсон, емфизема и убийствата взети заедно.

Между 2005 г. и 2011 г. са докладвани по-малко случаи на MRSA като инфекция, придобита в болница. Това се дължи на факта, че лечебните заведения са поели строг контрол върху спазването на хигиенните и санитарните стандарти. Но в общото население тази тенденция, за съжаление, не се запазва.

Ентерококите, резистентни към антибиотика ванкомицин, са голям проблем. Те не са толкова широко разпространени на планетата в сравнение с MRSA, но всяка година в САЩ се регистрират около 66 хиляди случая на инфекция Enterococcus faeciumи по-рядко, E. faecalis. Те са причина за широк спектър от заболявания и особено сред пациентите в лечебните заведения, тоест са причина за болничните инфекции. При заразяване с ентерококи около една трета от случаите се срещат с щамове, резистентни към ванкомицин.

Пневмококи пневмококе причина за бактериална пневмония и менингит. По-често заболяването се развива при хора на възраст над 65 години. Появата на резистентност усложнява лечението и в крайна сметка води до 1,2 милиона случая и 7 хиляди смъртни случая годишно. Пневмококите са резистентни към амоксицилин и азитромицин. Той също така е развил резистентност към по-рядко срещаните антибиотици, а в 30% от случаите е резистентен към едно или повече лекарства, използвани при лечението. Трябва да се отбележи, че дори и да има малко ниво на резистентност към антибиотика, това не намалява ефективността на лечението с него. Употребата на лекарството става безполезна, ако броят на резистентните бактерии надвиши определен праг. За пневмококови инфекции, придобити в обществото, този праг е 20-30%. Напоследък започнаха да се срещат по-малко случаи на пневмококова инфекция, тъй като през 2010 г. те създадоха нова версия на ваксината PCV13, която е ефективна срещу 13 щама S. pneumoniae.

Пътища на разпространение на съпротивата

Приблизителна диаграма е показана на фигура 4.

Особено внимание трябва да се обърне не само на бактериите, които вече се развиват или са развили резистентност, но и на тези, които все още не са придобили резистентност. Тъй като с течение на времето те могат да се променят и да започнат да причиняват по-сложни форми на заболяване.

Фокусът върху нерезистентните бактерии може да се обясни и с факта, че дори и да са лесно лечими, тези бактерии играят роля в развитието на инфекции при имунокомпрометирани пациенти - ХИВ-позитивни пациенти, подложени на химиотерапия, недоносени и доносени новородени , и хора след операция и трансплантация. И тъй като се случват достатъчен брой от тези случаи -

• През 2014 г. в света са извършени около 120 хиляди трансплантации;
• само в САЩ 650 хиляди души се подлагат на химиотерапия годишно, но не всеки има възможност да използва лекарства за борба с инфекциите;
• в САЩ 1,1 милиона души са ХИВ-позитивни, в Русия - малко по-малко, официално 1 милион;

Тоест, има шанс с течение на времето да се появи резистентност в тези щамове, които все още не предизвикват безпокойство.

Болничните или нозокомиалните инфекции са все по-чести в наши дни. Това са инфекциите, с които хората се заразяват в болници и други лечебни заведения по време на хоспитализация и просто при посещение.

В Съединените щати през 2011 г. повече от 700 хиляди заболявания, причинени от бактерии от рода Клебсиела. Това са предимно вътреболнични инфекции, които водят до доста широк спектър от заболявания, като пневмония, сепсис и инфекции на рани. Както в случая с много други бактерии, от 2001 г. насам започна масивна поява на резистентна на антибиотици Klebsiella.

В една от научните работи учените се заеха да разберат как гените за резистентност към антибиотици се разпределят между щамовете на рода Клебсиела. Те откриха, че 15 доста отдалечени щама експресират метало-бета-лактамаза 1 (NDM-1), която е способна да разгражда почти всички бета-лактамни антибиотици. Тези факти придобиват по-голяма сила, ако изясним, че данните за тези бактерии (1777 генома) са получени между 2011 и 2015 г. от пациенти, които са били в различни болници с различни инфекции с Klebsiella.

Развитието на антибиотична резистентност може да възникне, ако:

• пациентът приема антибиотици без лекарско предписание;
• пациентът не спазва курса на лекарства, предписан от лекаря;
• лекарят няма подходяща квалификация;
• пациентът пренебрегва допълнителни превантивни мерки (измиване на ръцете, измиване на храна);
• пациентът често посещава медицински заведения, където има повишена вероятност от заразяване с патогенни микроорганизми;
• пациентът се подлага на планови и непланирани процедури или операции, след които често се налага прием на антибиотици, за да се избегне развитието на инфекции;
• пациентът консумира месни продукти от региони, които не отговарят на стандартите за съдържание на остатъчни антибиотици (например от Русия или Китай);
• пациентът има намален имунитет поради заболяване (ХИВ, химиотерапия за рак);
• пациентът е подложен на дълъг курс на антибиотично лечение, например за туберкулоза.

Можете да прочетете за това как пациентите самостоятелно намаляват дозата на антибиотика в статията „Придържане към приема на лекарства и начини за увеличаването му в случай на бактериални инфекции“. Наскоро британски учени изразиха доста противоречиво мнение, че не е необходимо да се подлага на целия курс на лечение с антибиотици. Американските лекари обаче реагираха на това мнение с голям скептицизъм.

Настояще (въздействие върху икономиката) и бъдеще

Проблемът с бактериалната резистентност към антибиотици обхваща няколко области от човешкия живот. На първо място, това е, разбира се, икономиката. Според различни оценки сумата, която правителството харчи за лечение на един пациент с резистентна към антибиотици инфекция, варира от $18 500 до $29 000. Тази цифра е изчислена за Съединените щати, но може би може да се използва като средна насока за други страни разберете мащаба на явлението. Тази сума се изразходва за един пациент, но ако я изчислите за всички, излиза, че общо трябва да добавите $20 000 000 000 към общата сметка, която държавата харчи за здравеопазване на година. И това е в допълнение към $35 000 000 000 социални разходи. През 2006 г. 50 000 души са починали от двете най-често срещани болнични инфекции, сепсис и пневмония. Това струва на американската здравна система повече от 8 000 000 000 долара.

По-рано сме писали за текущата ситуация с антибиотичната резистентност и стратегиите за нейното предотвратяване: „ Конфронтация с резистентни бактерии: нашите поражения, победи и планове за бъдещето » .

Ако антибиотиците от първа и втора линия не действат, тогава трябва или да увеличите дозите с надеждата, че ще подействат, или да използвате следващата линия антибиотици. И в двата случая има голяма вероятност от повишена токсичност на лекарството и странични ефекти. В допълнение, по-висока доза или ново лекарство вероятно ще струва повече от предишното лечение. Това се отразява на сумата, изразходвана за лечение от държавата и самия пациент. А също и за времето, през което пациентът е в болница или в отпуск по болест, броя на посещенията при лекар и икономическите загуби от факта, че служителят не работи. Повече дни в отпуск по болест не са празни приказки. Наистина, пациент със заболяване, причинено от резистентен микроорганизъм, трябва да бъде лекуван средно 12,7 дни, в сравнение с 6,4 за обичайното заболяване.

Освен причините, които пряко засягат икономиката - разходи за лекарства, болнични и престой в болница, има и леко завоалирани. Това са причините, които влияят върху качеството на живот на хората, които имат резистентни към антибиотици инфекции. Някои пациенти - ученици или студенти - не могат напълно да посещават часовете и поради това могат да изпитат забавяне на учебния процес и психологическа деморализация. Пациентите, които са подложени на курсове на силни антибиотици, могат да развият хронични заболявания поради странични ефекти. Освен самите пациенти, болестта потиска морално техните близки и околните, а някои инфекции са толкова опасни, че се налага болните да бъдат държани в отделна стая, където често не могат да общуват с близките. Освен това наличието на болнични инфекции и рискът от заразяване с тях не ви позволява да се отпуснете по време на лечението. Според статистиката около 2 милиона американци годишно се заразяват с болнични инфекции, които в крайна сметка отнемат 99 хиляди живота. Най-често това се случва поради инфекция с микроорганизми, които са устойчиви на антибиотици. Важно е да се подчертае, че в допълнение към гореспоменатите и несъмнено важни икономически загуби, качеството на живот на хората също страда значително.

Прогнозите за бъдещето варират (видео 2). Някои песимистично посочват, че до 2030–2040 г. кумулативните финансови загуби ще възлизат на 100 трилиона долара, което се равнява на средна годишна загуба от 3 трилиона долара. За сравнение, целият годишен бюджет на САЩ е само с 0,7 трилиона по-висок от тази цифра. Броят на смъртните случаи от болести, причинени от резистентни микроорганизми, според оценките на СЗО ще достигне 11-14 милиона до 2030-2040 г. и ще надхвърли смъртните случаи от рак.

Видео 2. Лекция на Марин Маккена на TED-2015 - Какво да правим, когато антибиотиците вече не действат?

Перспективите за използването на антибиотици в храните за селскостопански животни също са разочароващи (видео 3). В проучване, публикувано в сп PNAS, изчислява, че повече от 63 000 тона антибиотици са били добавени към фуражите по света през 2010 г. И това е само консервативна оценка. Очаква се тази цифра да се увеличи с 67% до 2030 г., но най-тревожното е, че ще се удвои в Бразилия, Индия, Китай, Южна Африка и Русия. Ясно е, че тъй като обемите на добавените антибиотици се увеличават, цената на средствата за тях също ще се увеличи. Има мнение, че целта на добавянето им към храната изобщо не е да се подобри здравето на животните, а да се ускори растежът. Това ви позволява бързо да отглеждате животни, да печелите от продажби и да отглеждате нови отново. Но с увеличаване на антибиотичната резистентност ще е необходимо да се добавят или по-големи количества антибиотици, или да се създадат комбинации от тях. Във всеки от тези случаи разходите за тези лекарства за фермерите и държавата, която често ги субсидира, ще се увеличат. В същото време продажбите на селскостопански продукти може дори да намалеят поради смъртността на животните, причинена от липсата на ефективен антибиотик или страничните ефекти на нов. А също и поради страх от страна на населението, което не иска да консумира продукти с това „подсилено“ лекарство. Намаляването на продажбите или увеличаването на цената на продуктите може да направи фермерите по-зависими от субсидии от държавата, която е заинтересована да осигури на населението основни продукти, които фермерът осигурява. Също така много земеделски производители, поради горните причини, могат да се окажат на ръба на фалита и следователно това ще доведе до факта, че на пазара ще останат само големи земеделски компании. И в резултат на това ще възникне монопол на големи компании-гиганти. Такива процеси ще се отразят негативно на социално-икономическата ситуация на всяка държава.

Видео 3. BBC говори за това колко опасно може да бъде развитието на антибиотична резистентност при селскостопанските животни

Навсякъде по света областите на науката, свързани с определянето на причините за генетичните заболявания и тяхното лечение, се развиват активно; наблюдаваме с интерес какво се случва с методи, които ще помогнат на човечеството „да се отърве от вредните мутации и да стане здраво“, както феновете от методите за пренатален скрининг искаме да споменем CRISPR-Cas9 и метода за генетична модификация на ембриони, който тепърва започва да се развива. Но всичко това може да е напразно, ако не сме в състояние да устоим на болести, причинени от резистентни микроорганизми. Необходими са разработки, които ще преодолеят проблема със съпротивата, иначе целият свят ще бъде в беда.

Възможни промени в ежедневието на хората през следващите години:

• продажба на антибиотици само по лекарско предписание (изключително за лечение на животозастрашаващи заболявания, а не за профилактика на банални „настинки“);
• бързи тестове за степен на устойчивост на микроорганизми към антибиотици;
• препоръки за лечение, потвърдени от второ мнение или изкуствен интелект;
• дистанционна диагностика и лечение без посещение на места за струпване на болни (включително места за продажба на лекарства);
• изследване за наличие на устойчиви на антибиотици бактерии преди операцията;
• забрана за извършване на козметични процедури без подходящо изследване;
• намаляване на консумацията на месо и повишаване на цената му поради увеличените разходи за отглеждане без обичайните антибиотици;
• повишена смъртност на хората в риск;
• увеличаване на смъртността от туберкулоза в рискови страни (Русия, Индия, Китай);
• ограничено разпространение на последно поколение антибиотици по света, за да се забави развитието на резистентност към тях;
• дискриминация при достъпа до такива антибиотици въз основа на финансово състояние и местоживеене.

Заключение

Измина по-малко от век от началото на широкомащабната употреба на антибиотици. В същото време ни отне по-малко от век, докато резултатът достигне грандиозни размери. Заплахата от резистентност към антибиотици е достигнала глобално ниво и би било глупаво да отричаме, че с нашите собствени усилия сме създали такъв враг за себе си. Днес всеки от нас усеща последствията от вече появила се резистентност и резистентност в процес на развитие, когато получава от лекар предписани антибиотици, които не принадлежат към първа линия, а към втора или дори последна. Сега има възможности за решаване на този проблем, но самите проблеми не са по-малко. Усилията ни да се борим с бързо резистентните бактерии са като състезание. Какво ще последва - времето ще покаже.

Николай Дурманов, бивш ръководител на РУСАДА, говори за този проблем в лекцията „Криза на медицината и биологични заплахи“.

А времето наистина поставя всичко на мястото му. Започват да се появяват средства за подобряване на ефективността на съществуващите антибиотици; научни групи от учени (засега учени, но внезапно тази тенденция ще се върне във фармацевтичните компании) работят неуморно за създаването и тестването на нови антибиотици. Можете да прочетете за всичко това и да ободрите духа си във втората статия от поредицата.

Superbug Solutions е спонсор на специален проект за антибиотична резистентност

Компания Superbug Solutions UK Ltd. („Решения за супербактерии“, UK) е една от водещите компании, занимаващи се с уникални изследвания и разработки на решения в областта на създаването на високоефективни бинарни антимикробни лекарства от ново поколение. През юни 2017 г. Superbug Solutions получи сертификат от най-голямата програма за изследвания и иновации в историята на Европейския съюз Horizon 2020, удостоверяващ, че технологиите и разработките на компанията са пробив в историята на развитието на изследванията за разширяване на употребата на антибиотици .