Что же приводит к развитию резистентности? Наиболее весомой причиной является нерациональная антибиотикотерапия, а также применение антибактериальных препаратов при вирусных инфекциях, гриппе, назначение антибиотиков в низких дозах, короткими курсами, частая их смена. Часто неправильное назначение антибиотиков объясняется тем, что врачи не знают механизма их действия.
Большой «вклад» в развитие антибиотикорезистентности вносит неграмотное самолечение больных. Несмотря на то, что антибиотики следует отпускать только по рецептам, в аптеках их продают по требованию клиента. Определенную лепту в развитие антибиотикорезистентности вносит их использование в животноводстве и сельском хозяйстве.
На современном этапе развития медицины существуют два пути преодоления антибиотикорезистентности.
Первый – это создание принципиально новых лекарственных средств – дорогостоящий и длительный. Второй – это усовершенствование уже имеющихся антибиотиков с учетом причин и механизмов, которые привели к потере чувствительности к тем или иным микроорганизмам. Один из наиболее удачных проектов – создание около 30 лет тому назад защищенных аминопенициллинов. Долгое время они были препаратами № 1 в борьбе с инфекционными заболеваниями. Но многие микробы к ним приспособились и стали вырабатывать бета-лактамазу – фермент, разрушающий аминопенициллины. В ответ на это к «молекуле» аминопенициллина присоединили клавулановую кислоту. Получился уникальный антибиотик Аугментин (амоксициллин/клавулановая кислота). Бета1лактамазы, соединяясь с клавулановой кислотой, теряют свою разрушающую способность. Практически фермент полностью нейтрализуется этой кислотой, а амоксициллин беспрепятственно выполняет свою благородную миссию – уничтожает патогены. Аугментин (амоксициллин/клавулановая кислота) является самым назначаемым антибиотиком в мире. Это препарат № 1 при лечении пневмонии, обострений хронической обструктивной болезни легких, отита, синусита. Большинство микробов, несмотря на свою изобретательность, так и не смогли защититься от этого препарата, и резистентность к нему минимальная.
К числу наиболее актуальных задач в разработке проблемы антибиотиков сегодня относятся: создание и разработка способов преодоления антибиотикорезистентности микробов; изыскание природных и создание полусинтетических антибиотиков, эффективных в борьбе со стафилококковой, синегнойной и другими инфекциями, злокачественными опухолями; поиски новых продуцентов среди малоизученных групп организмов; изучение генетических рекомбинаций у микроорганизмов с продукцией новых антибиотиков; получение новых антибиотиков путем направленного биосинтеза и подбора соответствующих мутантов и рекомбинантов.
Антибиотики – вещества, избирательно подавляющие жизнеспособность микроорганизмов. По спектру действия антибиотики разделяются на антибактериальные, противогрибковые и противоопухолевые. Среди первых различают следующие основные группы: пенициллин и цефалоспорины, антибиотики, действующие преимущественно на грамположительные формы микробов, антибиотики – амипогликозиды, тетрациклины, левомицетины. По характеру действия антибиотиков па бактерии их можно разделить на две группы: бактериостатического и бактерицидного действия. По молекулярному механизму действия антибиотики можно разделить на следующие группы. Ингибирующие синтез бактериальной оболочки клетки (пенициллины, ристомицин, новобиоцин и др.). Нарушающие синтез белков в бактериальной клетке (тетрациклины, левомицетин и др.). Подавляющие синтез белков в бактериальной клетке и одновременно подавляющие генетический аппарат клетки (аминогликозиды). Угнетающие синтез нуклеиновых кислот в клетках (противоопухолевые антибиотики). Нарушающие целостность цитоплазматической мембраны (противогрибковые антибиотики).
Полусинтетический антибиотик semi-synthetic antibiotic – природный антибиотик, модифицированный в лабораторных условиях с целью повышения его стабильности. Полусинтетические антибиотики разработаны путем частичного изменения химической структуры природных антибиотиков. Особенно большие успехи достигнуты в получении полусинтетических пенициллинов. Полусинтетические пенициллины способны выдержать долгое хранение, при использовании их достигается постоянный уровень их в крови, отсутствует или очень медленно появляется резистентность микробной флоры, не вызывают явлений авитаминоза, не обладают токсическим действием.
5. Использование антибиотиков в качестве лекарственных средств.
Народной медицине давно были известны некоторые способы применения в качестве лечебных средств микроорганизмов или продуктов их обмена, однако причина их лечебного действия в то время оставалась неизвестной. Например, для лечения некоторых язв, кишечных расстройств и других заболеваний в народной медицине применялся заплесневевший хлеб.
В 1871–1872 гг. появились работы русских исследователей В. А. Манассеина и А. Г. Полотебнова, в которых сообщалось о практическом использовании зеленой плесени для заживления кожных язв у человека. Первые сведения об антагонизме бактерий были обнародованы основоположником микробиологии Луи Пастером в 1877 г. Он обратил внимание на подавление развития возбудителя сибирской язвы некоторыми сапрофитными бактериями и высказал мысль о возможности практического использования этого явления.
С именем русского ученого И. И. Мечникова (1894) связано научно обоснованное практическое использование антагонизма между энте-робактериями, вызывающими кишечные расстройства, и молочнокислыми микроорганизмами, в частности болгарской палочкой («мечниковская простокваша»), для лечения кишечных заболеваний человека.
Русский врач Э. Гартье (1905) применил кисломолочные продукты, приготовленные на заквасках, содержащих ацидофильную палочку, для лечения кишечных расстройств. Как оказалось, ацидофильная палочка обладает более ярко выраженными антагонистическими свойствами по сравнению с болгарской палочкой.
В конце XIX – начале XX в. были открыты антагонистические свойства у спорообразующих бактерий. К этому же периоду относятся первые работы, в которых описываются антагонистические свойства у актиномицетов. Позднее из культуры почвенной спороносной палочки Bacillus brevis Р. Дюбо (1939) удалось выделить антибиотическое вещество, названное тиротрицином, которое представляло собой смесь двух антибиотиков – тироцидина и грамицидина. В 1942 г. советскими исследователями Г.Ф. Гаузе и М. Г. Бражниковой был выделен из подмосковных почв новый штамм Bacillus brevis, синтезирующий антибиотик грамицидин С, отличающийся от грамицидина Дюбо.
В 1939 г. Н. А. Красильников и А. И. Кореняко из культуры фиолетового актиномицета Actinomyces violaceus, выделенного ими из почвы, получили первый антибиотик актиномицетного происхождения – мицетин – и изучили условия биосинтеза и применения мицетина в клинике.
А. Флеминг, изучая стрептококков, выращивал их на питательной среде в чашках Петри. На одной из чашек вместе со стафилококками выросла колония плесневого гриба, вокруг которой стафилококки не развивались. Заинтересовавшись этим явлением, Флеминг выделил культуру гриба, определенную затем как Penicilliurn notatum. Выделить вещество, подавляющее рост стафилококков, удалось только в 1940 г. оксфордской группе исследователей. Полученный антибиотик был назван пенициллином.
С открытия пенициллина началась новая эра в лечении инфекционных болезней – эра применения антибиотиков. В короткий срок возникла и развилась новая отрасль промышленности, производящая антибиотики в крупных масштабах. Теперь вопросы микробного антагонизма приобрели важное практическое значение и работы по выявлению новых микроорганизмов – продуцентов антибиотиков стали носить целенаправленный характер.
В СССР получением пенициллина успешно занималась группа исследователей под руководством 3. В. Ермольевой. В 1942г. был выработан отечественный препарат пенициллина. Ваксманом и Вудрафом из культуры Actinomyces antibioticus был выделен антибиотик актиномицин, который впоследствии стал использоваться как противораковое средство. Первым антибиотиком актиномицетного происхождения, нашедшим широкое применение особенно при лечении туберкулеза, был стрептомицин, открытый в 1944 г. Ваксманом с сотрудниками. К противотуберкулезным антибиотикам относятся также открытые позже вио-мицин (флоримицин), циклосерин, канамицин, рифамицин.
В последующие годы интенсивные поиски новых соединений привели к открытию ряда других терапевтически ценных антибиотиков, нашедших широкое применение в медицине. К ним относятся препараты с широким спектром антимикробного действия. Они подавляют рост не только грамположительных бактерий, которые более чувствительны к действию антибиотиков (возбудители пневмонии, различных нагноений, сибирской язвы, столбняка, дифтерии, туберкулеза), но и грамотрицательных микроорганизмов, которые более устойчивы к действию антибиотиков (возбудители брюшного тифа, дизентерии, холеры, бруцеллеза, туляремии), а также риккетсий (возбудители сыпного тифа) и крупных вирусов (возбудители пситтакоза, лимфогрануломатоза, трахомы и др.). К таким антибиотикам относятся хлор-амфеникол (левомицетин), хлортетрациклин (биомицин), окситетрациклин (террамицин), тетрациклин, неомицин (колимицин, мицерин), канамицин, паромомицин (мономицин) и др. Кроме того, в распоряжении врачей в настоящее время имеется группа антибиотиков резерва, активных в отношении устойчивых к пенициллину грамположительных болезнетворных микроорганизмов, а также противогрибные антибиотики (нистатин, гризеофульвин, амфотерицин В, леворин)[11].
В настоящее время число известных антибиотиков приближается к 2000, однако в клинической практике используется всего около 50.