You are currently viewing Что такое антибиотики, какие они бывают и при каких заболеваниях их назначают
Что такое антибиотики. Автор фото diego_cervo

Александр Попандопуло, врач терапевт. Редактор А. Герасимова

Выпускник медицинского факультета УЛГУ. Интересы: современные медицинские технологии, открытия в области медицины, перспективы развития медицины в России и за рубежом.
  • Reading time:7 минут чтения

У вас высокая температура, сильный кашель, и вам трудно дышать — всё это признаки тяжёлой пневмонии. Если бы не антибиотики, вы, вероятно, погибли бы в течение десяти дней. До появления этих чудесных лекарств инфекции, вызванные бактериями, были основной причиной смерти. Антибиотики — самое важное медицинское изобретение 20 века.

Сегодня, пройдя курс антибиотиков, вы, скорее всего, вернетесь к нормальной жизни. Но что такое антибиотик и как он работает? И почему некоторые антибиотики уже не помогают вылечиться?

Антибиотические препараты — что это?

Антибиотик — это вещество, которое борется с инфекциями, убивая или замедляя рост бактерий. Само слово «антибиотик» буквально означает «против жизни», что связано с греческим словом «биос», которое переводится как «жизнь». 

Хотя антибиотики были «открыты» около ста лет назад, они имеют гораздо более долгую историю. Первые антибиотики были созданы бактериями или грибами для защиты от других организмов во время колонизации нашей планеты микроорганизмами миллиарды лет назад. Некоторые антибиотики начинались как молекулы-посредники между бактериями, а затем превратились в мощные средства для борьбы с чужеродными организмами.

Учеными были открыты тысячи антибиотиков, но лишь немногие из них доказали свою эффективность в клинических испытаниях. Чтобы стать лекарством, антибиотик должен обладать несколькими важными свойствами:

  • Быть избирательным, то есть убивать бактерии, не нанося вред клеткам человеческого организма.
  • Обладать достаточной длительностью действия, чтобы добраться до места инфекции и уничтожить бактерии. 

Первым антибиотиком, который стал использоваться в лечении инфекций, был сине-зеленый пигмент пиоцианаза, выделенный из бактерии Pseudomonas aeruginosa. Его применяли в 1890-х годах, но он был очень токсичным.

Большинство современных антибиотиков представляют собой модифицированные версии веществ, изначально выделенных из бактерий или грибов. Например, пенициллин был получен из грибковой плесени в 1928 году, а ванкомицин — из почвенных бактерий, собранных на Борнео, в 1953 году.

Некоторые современные коммерческие антибиотики все еще получают из бактерий, которые выращивают в огромных ферментных чанах. Другие антибиотики проходят химическую модификацию, чтобы повысить их эффективность или уменьшить побочные реакции. За последние 40 лет были разработаны полностью синтетические антибиотики, созданные химиками.

Некоторые антибиотические средства применяются против большого количества видов бактерий (обладают широким спектром действия) или против небольшой группы (это антибиотики узкого спектра действия).

Как действуют антибиотики

Антибиотики — это вещества, которые действуют на элементы структуры, необходимые бактериям для роста, выживания и размножения. В основе лежат два процесса: подавление размножения бактерий (это бактериостатический эффект) или их уничтожение (это бактерицидный эффект).

Некоторые антибиотики, такие как пенициллин и ванкомицин, блокируют рост внешней оболочки бактерий — клеточной стенки. Без прочной клеточной стенки бактерии разрушаются.

Другие антибиотики, например, аминогликозиды, эритромицины и тетрациклины, действуют иначе. Они ингибируют (подавляют) синтез белка и бактерии не могут функционировать. Или же они блокируют репликацию ДНК (метронизадол и хинолоны, например, ципрофлоксацин), что останавливает размножение или деление бактерий.

Некоторые из этих эффектов являются бактериостатическими — они останавливают рост бактерий. Это дает иммунной системе нашего организма время, чтобы сработать и естественным образом очистить инфекцию.

Бактерии имеют совершенно иной тип клеточной стенки по сравнению с теми, которые мы наблюдаем в клетках человека. Это различие связано с тем, что у людей клетки защищены окружающими их другими клетками внутри тела, в то время как бактерии подвергаются воздействию окружающей среды и нуждаются в более прочных клеточных стенках для защиты. Также они имеют другой клеточный состав и механизмы, поэтому антибиотики действуют целенаправленно. 

Что такое антибиотики, какие они бывают и при каких заболеваниях их назначают

Что нужно знать о приеме антибактериальных лекарств

Антибиотики эффективны при лечении только бактериальных и некоторых грибковых заболеваний заболеваний. Они бесполезны при вирусных инфекциях – простуде, насморке или гриппе. Более того, их необоснованное применение нанесет вред, поэтому применять их следует только под наблюдением врача.

Антибиотики следует принимать только после консультации врача и в соответствии с его рекомендациями. На основании осмотра или после проведения дополнительных диагностических исследований врач определяет, является инфекция вирусной или бактериальной, что имеет решающее значение при выборе соответствующей терапии.

Антибиотики – это препараты, требующие дисциплины, т.е. приема точно определенных доз в течение точно определенного периода времени. Произвольная антибиотикотерапия («самостоятельно») или несоблюдение рекомендаций врача могут приводит к развитию устойчивых к антибиотикам бактерий, лечить которые гораздо сложнее, а иногда и невозможно.

Антибиотики различаются по силе действия и способу применения при различных заболеваниях, поэтому так важно, чтобы врач подбирал препарат, специально предназначенный для данного заболевания.

Во время антибиотикотерапии целесообразно использовать соответствующий препарат с живыми бактериальными культурами на протяжении всего периода лечения, чтобы восстановить баланс естественной микрофлоры кишечника, на который во многом влияет принимаемый антибиотик.

Как подбирают антибиотики

Врачи используют некоторые типы антибиотиков чаще, чем другие. Это связано с разнообразием бактерий, против которых они эффективны. 

Некоторые антибиотики также могут лучше подходить для лечения определенных инфекций в зависимости от того, какой орган поражен. Кроме того, врач может выписать антибиотик широкого спектра действия, который может лечить несколько штаммов бактерий. 

Чаще лекарство подбирается после взятия анализа, выявляющего возбудителя.

Виды антибиотиков

Антибиотики доступны во многих формах и могут лечить широкий спектр инфекций. Но важно понимать, что такие препараты всегда несут риск побочных эффектов. Поэтому — это крайний вариант в лечении: антибиотики нужно применять, только если нет выбора.

К наиболее важным группам антибиотиков относятся:

  • β-лактамные антибиотики (например, пенициллины, цефалоспорины) -> действуют на все чувствительные бактерии, кроме энтерококков, это наиболее часто используемые антибиотики.
  • Макролиды (например, эритромицин) -> используются, например, при инфекциях верхних дыхательных путей у пациентов с гиперчувствительностью к β-лактамным антибиотикам и при лечении, среди прочего, дифтерия,  коклюш  и инфекции, вызванные бактериями  Mycoplasma pneumoniae ,  Chlamydia pneumoniae.
  • Фторхинолоны -> используются, например, при лечении  инфекций мочевыводящих путей , неосложненной  гонореи  и диареи путешественников.
  • Гликопептиды (например, ванкомицин) -> используются, например, при менингеальных инфекциях.
  • Тетрациклины (например, тетрациклин, доксициклин) -> используются, например, при  акне  и при лечении  болезни Лайма .
  • Аминогликозиды (например, гентамицин, стрептомицин, неомицин) -> используются, например, при  туберкулезе  и инфекциях мочевыводящих путей.
  • Метронидазол -> используется, например, при бактериальном вагинозе и вагинальной трихомонадной инфекции.
  • Рифамицины (например, рифампицин) -> используются, например, при лечении туберкулеза.

Пенициллины. Пенициллин был первым антибиотиком, который открыли ученые, и остается универсальным средством для лечения бактериальных инфекций. Пенициллины работают, разрушая клеточные стенки. Термин пенициллины относится ко всем антибиотикам, действующим аналогичным образом.

Врачи назначают пенициллины при многих различных инфекциях, включая: кожу, грудь, мочеиспускательный тракт.

Распространенные типы пенициллинов:

  • амоксициллин;
  • ампициллин;
  • диклоксациллин;
  • нафциллин;
  • оксациллин;
  • пенициллин V;
  • пенициллин G;
  • пиперациллин.

Побочные эффекты могут включать: тошноту, рвоту, диарею, сыпь, боль в животе, головные боли, высокий уровень калия. Аллергия на пенициллины дает крапивницу, низкое кровяное давление и проблемы с дыханием.

Цефалоспорины. Врачи часто назначают цефалоспорины при аллергии на пенициллин. Эти препараты действуют аналогично пенициллину, не давая бактериальным клеткам формировать прочные стенки.

Их можно принимать для лечения кожных инфекций, эпидидимита, целлюлита, абсцессов, менингита и бактерий, устойчивых к другим антибиотикам. Некоторые цефалоспорины эффективны против тяжелых инфекций, например, сепсиса.

Что такое антибиотики, какие они бывают и при каких заболеваниях их назначают

Существует несколько цефалоспоринов:

  • цефаклор;
  • цефадроксил;
  • цефазолин;
  • цефиксим;
  • цефокситин;
  • цефуроксим;
  • цефалексин.

Побочные эффекты могут включать: тошноту, рвоту, потерю аппетита, боль в животе.

Тетрациклины

Тетрациклины блокируют размножение бактериальных клеток, замедляя или останавливая производство их белков. Они также обладают противовоспалительными свойствами. Можно принимать тетрациклины для лечения: хламидийных инфекций, кожных инфекций (угри), сифилиса, диареи путешественников, воспалительных заболеваний органов малого таза.

К ним относятся:

  • тетрациклин;
  • доксициклин;
  • миноциклин;
  • тигециклин.

Детям и беременным женщинам следует избегать приема тетрациклина, поскольку он может вызвать изменение цвета зубов у плода и маленьких детей. Другие побочные эффекты могут включать: боли и дискомфорт в животе, тошноту, рвоту, анорексию, светочувствительность.

Важно не принимать тетрациклин вместе с диуретиками или мочегонными средствами, поскольку это может повысить риск токсичности для почек. Поскольку почки выводят препарат с отходами, он также не подходит для людей с почечной недостаточностью.

Макролиды. Встречаются в природе и происходят из растений и микроорганизмов. Как и тетрациклины, они блокируют выработку белков бактериями. Врачи часто назначают макролиды для лечения бактериальных инфекций, устойчивых к другим антибиотикам, у людей с аллергией. Сейчас это первый выбор для лечения атипичной пневмонии.

Распространенные макролиды:

  • азитромицин;
  • кларитромицин;
  • эритромицин.

Они помогают в лечении ряда бактериальных заболеваний, включая:

пневмонию;

хроническое обструктивное заболевание легких;

  • синусит:
  • тонзиллит;
  • кожные инфекции;
  • ушные инфекции;
  • хламидийные инфекции;
  • инфекции Helicobacter pylori.

Пациентам, принимающим одновременно другие лекарства, может потребоваться скорректировать назначения, так как макролиды взаимодействуют с:

  • карбамазепином;
  • циклоспорином;
  • теофиллином;
  • препаратами класса 1A и 3 для лечения аритмии.

Побочные эффекты могут включать: тошноту и рвоту, боль в животе, диарею, сердечные аритмии, потерю слуха. Побочные эффекты от приема макролидов, особенно эритромицина, часто испытывают беременные и дети.

Фторхинолоны. Эти антибиотики действуют против нескольких видов бактерий, включая Staphylococci, Streptococcus, Enterococcus, Listeria и Nocardia. Они работают, не давая бактериям копировать свою ДНК и выполнять ряд функций.

Фторхинолоны являются рекомендуемым лечением первой линии для:

  • простатита;
  • тяжелого сальмонеллеза;
  • эпидидимита, вызванного мочевыми бактериями.

Они также эффективны при бронхитах, пневмонии, синусита, ИМП, септицемии, инфекции суставов и костей, кожных инфекций. Однако врачи проявляют осторожность при назначении этого класса антибиотиков, поскольку они связаны с повышенной бактериальной резистентностью. Обычно фторхинолоны назначают только при тяжелых, опасных для жизни или стойких инфекциях.

Этот класс антибиотиков включает:

  • ципрофлоксацин;
  • левофлоксацин;
  • моксифлоксацин;
  • офлоксацин.

Из-за приема фторхинолонов могут беспокоить: тошнота, рвота, боль в животе, изменение вкуса, редко аневризма аорты, светочувствительность.

Сульфаниламиды. Сульфамидные препараты — это синтетические антибиотики, которые не дают бактериям использовать фолиевую кислоту для создания ДНК. Это блокирует их способность к размножению. 

Врачи назначают сульфаниламиды для лечения ряда инфекций, включая:

  • тонзиллит;
  • сепсис;
  • менингококковый менингит;
  • бациллярная дизентерия;
  • ИМП;
  • инфицированные ожоги;
  • сальмонеллез;
  • инфекции кишечной палочки;
  • инфекции глаз;
  • кожные заболевания.

Основные сульфаниламиды:

  • сульфасалазин;
  • сульфаметоксазол;
  • сульфацетамид;
  • сульфадиазин серебра.

Побочные эффекты сульфаниламидов могут включать:

диарею, тошноту, рвоту, высокий уровень калия, головокружение, дрожжевую инфекцию, дефицит фолиевой кислоты, головные боли. Доказано, что сульфаниламиды могут влиять на развитие плода во время беременности.

Гликопептиды. Это полностью или частично синтетические препараты, которые являются модифицированными природными веществами с повышенной эффективностью против бактерий. Они нарушают процесс построения клеточных стенок, что приводит к гибели клеток.

Гликопептиды особенно эффективны против бактерий, которые стали устойчивыми к другим антибиотикам, таким как Streptococcus pneumoniae или Staphylococcus aure.

Бывает, что антибиотики – единственный и необходимый препарат в борьбе со многими заболеваниями. Открытие пенициллина Александром Флемингом было прорывом в медицине, но он уже тогда предупреждал об опасностях, возникающих в результате их нерационального и неправильного применения.

Вредят ли антибиотики здоровым бактериям кишечника?

Антибиотики вредят здоровым бактериям кишечника и оказывают краткосрочное и долгосрочное воздействие на здоровье, уменьшая разнообразие кишечной флоры и влияя на пищеварение.

Анализы в Университетской клинике
Анализы в Университетской клинике

В кишечнике обитает множество видов бактерий, вирусов, грибков и других микробов. Ученые связывают большое разнообразие видов со здоровым микробиомом. Низкое разнообразие связано с рядом заболеваний. Например, снижение объема полезной кишечной флоры приводит к свободному размножению Clostridioides difficile и антибиотико-ассоциированной диарее, представляющей серьезную опасность для жизни человека.

В обзоре Trusted Source за 2020 год о предыдущих исследованиях отмечается, что использование антибиотиков снижает общее разнообразие кишечной флоры и нарушает баланс между видами. Авторы обзора связывают низкое разнообразие микробов с воспалением кишечника и нарушением функционирования кишечного барьера.

Исследования того, как быстро антибиотики влияют на микробиом и насколько постоянными являются эти эффекты, значительно различаются. В обзоре Trusted Source за 2017 год говорится, что даже короткий курс антибиотиков может нарушить микробиом кишечника на срок до 1 года и более. Однако в обзоре 2020 года Trusted Source цитируются исследования, в которых микробное разнообразие восстанавливалось через 6 месяцев.

В обзоре 2020 года также отмечается, что важным фактором является возраст. В нем утверждается, что наибольшее нарушение антибиотики вызывают в течение первых 18 месяцев жизни.

Влияние антибиотиков на здоровье кишечника зависит от:

  • типа антибиотика;
  • длительности курса антибиотиков;
  • сколько предыдущих курсов человек прошел;
  • здоровья кишечника человека до начала приема антибиотиков.

Какие антибиотики сильнее влияют на кишечник? В исследовании 2015 года изучалось влияние четырех распространенных антибиотиков на образцы кала и слюны.

  1. Клиндамицин значительно снизил разнообразие фекального микробиома на срок до 4 месяцев.
  2. Ципрофлоксацин снизил разнообразие микробиома фекалий на срок до 12 месяцев и почти не повлиял на слюну.
  3. После воздействия миноциклина ученые обнаружили значительное снижение разнообразия микробиома в образцах фекалий и слюны.
  4. Амоксициллин не оказал значительного влияния на разнообразие микробиома ни в одном из образцов.

Дальнейшие исследования 2015 года также показали, что воздействие ципрофлоксацина и клиндамицина значительно повлияло на разнообразие кишечной флоры. Исследователи наблюдали изменения на протяжении до 1 года.

В обзоре Trusted Source за 2020 год, говорится, что наблюдательные исследования выявили связь между использованием антибиотиков и все более распространенными состояниями:

Устойчивость к антибиотикам и супербактерии

Бактерии, стремительно эволюционируя, выработали устойчивость к антибиотикам, находя способы их нейтрализации, активного выведения из клеток или предотвращения их проникновения. Сегодня устойчивость к антибиотикам стала глобальной проблемой, которая продолжает обостряться. Таким образом, антибиотики представляют собой ценный и ограниченный природный ресурс, о котором мы должны заботиться с особым вниманием.

Устойчивость к антибиотикам имеет древнюю историю. Раскопки вечной мерзлоты в Канаде показали, что гены, отвечающие за общий тип устойчивости к ванкомицину, существовали более 30 000 лет назад. 

Бактерии также могут передавать свои гены другим бактериям. Это явление известно как горизонтальный перенос генов. Хотя этот процесс довольно редок, бактерии очень подвижны, что даёт им возможность вступать в контакт с другими микроорганизмами и передавать свои мутировавшие гены.

Глобальное распространение «супербактерий» — бактерий, устойчивых ко многим типам антибиотиков, а в некоторых случаях и ко всем антибиотикам, представляет серьезную угрозу.

Причины

Устойчивость к антибиотикам становится все более серьезной проблемой в лечении инфекций. Часто это происходит из-за неполного курса лечения. Неполный курс антибиотиков позволяет небольшим количествам бактерий выжить, что делает их устойчивыми к препарату.

Также потенциальный источник резистентности — скармливание скоту сублетальных доз антибиотиков в качестве стимуляторов роста. Это создает устойчивые популяции бактерий в организме животных и загрязняет окружающую среду антибиотиками.

Супербактерии, образовавшиеся в среде у животных, затем могут передаваться людям через пищевую цепь. 

По данным Глобальной базы данных обсерватории здравоохранения ВОЗ, только в 2010 году бактериальные инфекции унесли больше жизней, чем рак. ВОЗ оценивает, что к 2050 году число смертей, связанных с устойчивостью к антибиотикам, может достичь 10 миллионов.

Несмотря на эти огромные человеческие потери, большинство фармацевтических компаний прекратили разработку антибиотиков, главным образом по экономическим причинам. Они получают больше дохода от лекарств, которые люди принимают в течение длительного времени, например, препаратов для снижения уровня холестерина, чем от антибиотиков, которые могут потребоваться всего лишь на пару недель.

Таким образом, возможно, мы возвращаемся в эпоху, когда даже самые простые инфекции могут стать смертельным приговором.