Антибиотики – история открытия, общая характеристика

Антибиотики – история
открытия, общая
характеристика
Антибиотики
•от др.-греч. ἀντί — anti — против, βίος —
bios — жизнь) — вещества природного
или полусинтетического происхождения,
подавляющие рост живых клеток, чаще
всего прокариотических или простейших.
•По ГОСТ 21507-81 (СТ СЭВ 1740-79)
Определение антибиотиков
•
•
•
•
•
Антибиотик — вещество микробного, животного или
растительного происхождения, способное подавлять рост
микроорганизмов или вызывать их гибель.
Антибиотики природного происхождения чаще всего
продуцируются актиномицетами, реже — немицелиальными
бактериями.
Некоторые антибиотики оказывают сильное подавляющее
действие на рост и размножение бактерий и при этом
относительно мало повреждают или вовсе не повреждают
клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве
лекарственных средств.
Некоторые антибиотики используются в качестве
цитостатических (противоопухолевых) препаратов при лечении
онкологических заболеваний.
Антибиотики не воздействуют на вирусы, и поэтому бесполезны
при лечении заболеваний, вызываемых вирусами (например,
грипп, гепатиты А, В, С, ветряная оспа, герпес, краснуха, корь
Терминология
• Полностью синтетические препараты, не имеющие природных
аналогов и оказывающие сходное с антибиотиками
подавляющее влияние на рост бактерий, традиционно было
принято называть не антибиотиками, а антибактериальными
химиопрепаратами. В частности, когда из антибактериальных
химиопрепаратов известны были только сульфаниламиды,
принято было говорить обо всём классе антибактериальных
препаратов как об «антибиотиках и сульфаниламидах». Однако
в последние десятилетия в связи с изобретением многих
весьма сильных антибактериальных химиопрепаратов, в
частности фторхинолонов, приближающихся или превышающих
по активности «традиционные» антибиотики, понятие
«антибиотик» стало размываться и расширяться и теперь часто
употребляется не только по отношению к природным и
полусинтетическим соединениям, но и к многим сильным
антибактериальным химиопрепаратам.
Предыстория антибиотиков: Левенгук и
Рождение микробиологии
Кох, Роберт
• Ге́нрих Ге́рман Ро́берт
Кох (нем. Heinrich Hermann
Robert Koch; 11 декабря
1843, КлаустальЦеллерфельд — 27 мая
1910, Баден-Баден) —
немецкий микробиолог.
Открыл бациллу
сибирской язвы,
холерный вибрион и
туберкулёзную палочку.
За исследования
туберкулёза награждён
Нобелевской премией по
физиологии и медицине в
1905 году.
Постулаты Коха
• Утверждения, которые можно сделать относительно
микроорганизма, доказывающие, что он является
возбудителем некоторой болезни:
• Микроорганизм постоянно встречается в организме
больных людей (или животных) и отсутствует у
здоровых;
• Микроорганизм должен быть изолирован от больного
человека или животного и его штамм должен быть
выращен в чистой культуре;
• При заражении чистой культурой микроорганизма
здоровый человек (или животное) заболевает;
• Микроорганизм должен быть повторно изолирован от
экспериментально заражённого животного или
человека.
Пауль Эрлих и «Волшебная пуля»
Пауль Эрлих (нем. Paul Ehrlich, 14 марта 1854, Штрелен, Силезия — 20
августа 1915, Бад-Хомбург, Германия) — немецкий врач, иммунолог,
бактериолог, химик, основоположник химиотерапии. Лауреат Нобелевской
премии (1908).
Установил наличие различных форм лейкоцитов,
значение костного мозга для образования
гранулоцитов, дифференцировал определенные
формы лейкозов и создал дуалистическую теорию
кроветворения (1880—1898). обнаружил
существование гематоэнцефалического барьера;
предложил специфический метод окрашивания
микобактерий туберкулёза, способ многоцветной
окраски мазков крови и гистологических препаратов.
Создал первую сывороточно-контрольную станцию.
Высказал идею о том, что клетки, ответственные за
иммунные реакции, имеют на поверхности
антигенраспознающие структуры — рецепторы.
Сальварсан, сальварсан-606,
арсфенамин
Лекарство от сифилиса, созданное
химиком Паулем Эрлихом; число 606 —
номер в перечне мышьяксодержащих
соединений заданного типа,
перепробованных учёным в качестве
противосифилитического средства. Синтез
этого соединения положил начало
химиотерапии - лечению болезней при
помощи синтетических лекарств. В
настоящее время не применяется.
Сульфонамиды – неприродные
антибиотики
Пенициллин –первый
природный антибиотик
Диск-тест на чувствительность
антибиотикам
Пенициллин-2
Пенициллин- начало
промышленного производства
Бета-лактамы
Семейство бета-лактамных
антибиотиков
Антибиотики – роль в снижении
смертности
Зельман Абрахам Ваксман
Зельман Абрахам Ваксман
(англ. Selman Abraham Waksman; 22
июля 1888, с. Новая Прилука,
Винницкий уезд, Подольская
губерния[1] — 16 августа 1973, ВудсХол, Массачусетс, США[1]) —
американский микробиолог и
биохимик. Лауреат Нобелевской
премии по физиологии и медицине
(1952) за «открытие стрептомицина,
первого антибиотика, эффективного
при лечении туберкулёза». При
вручении ему Нобелевской премии
Арвид Волгрен из Каролинского
института приветствовал Ваксмана
как одного из величайших
благодетелей человечества.
Ваксман и аминогликозиды
• В конце 1930-х годов разработал программу систематического
скрининга , антибиотиков. В течение четырех лет Ваксман и его
коллеги исследовали около десяти тысяч различных
микроорганизмов почвенного покрова в поисках антибиотиков,
способных воздействовать на бактерии. В 1940 ученые выделили
актиномицин, оказавшийся довольно токсичным. Спустя два года они
открыли стрептотрицин, антибиотик оказавшийся эффективным в
отношении возбудителей туберкулёза. В 1943 обнаружен
стрептомицин. После нескольких лет тестирования и доработки, в
1946 году стрептомицин начинает широко использоваться для борьбы
с туберкулёзом и проказой. Стрептомицин оказался весьма ценным,
так как был эффективен в отношении бактерий, устойчивых к
сульфаниламидным препаратам и пенициллину. Получение
стрептомицина побудило других ученых к поиску новых
антибиотиков. Развитие этого направления лекарственных средств —
безусловная заслуга работ Зельмана Ваксмана.
• Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1952) за
«открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного при
лечении туберкулеза».
Этапы открытия и клинического
применения антибиотиков
Конец «золотого века»
Конец «золотого века»
Внедрение антибиотиков в
клинику
Антибактериальные спектры
антибиотиков
Механизмы резистентности
• У микроорганизма может отсутствовать структура на которую
действует антибиотик (например бактерии рода микоплазма
(лат. Mycoplasma) нечувствительны к пенициллину, так как не имеют
клеточной стенки);
• Микроорганизм непроницаем для антибиотика (большинство грамотрицательных бактерий невосприимчивы к пенициллину G,
поскольку клеточная стенка защищена дополнительной мембраной);
• Микроорганизм в состоянии переводить антибиотик в неактивную
форму (многие стафилококки (лат. Staphylococcus) содержат фермент
β-лактамазу, который разрушает β-лактамовое кольцо большинства
пенициллинов)
• Вследствие генных мутаций, обмен веществ микроорганизма может
быть изменён таким образом, что блокируемые антибиотиком
реакции больше не являются критичными для жизнедеятельности
организма;
• Микроорганизм в состоянии выкачивать антибиотик из клетки
Кто кого?
Будущее антибиотиков