Krótka historia antybiotyków. fakty i ciekawostki o antybiotykach

Dawno temu, gdy ludzie nie znali antybiotyków, śmiertelność z powodu różnych chorób bakteryjnych była ogromna. Nie oznacza to jednak, że antybiotyki wtedy nie istniały. Wykorzystywano je, choć do czasów Aleksandra Fleminga robiono to nieświadomie. Medycyna naturalna opierała się w dużej mierze na obserwacjach, że coś działa, bez wgłębiania się w to, jak działa. Z tego artykułu dowiesz się, jak rozwijała się antybiotykoterapia na przestrzeni historii.

Antybiotyki przed erą antybiotyków

Za oficjalną datę odkrycia antybiotyków przyjmuje się rok 1929, gdy Aleksander Fleming wyizolował penicylinę z grzyba Penicillium Notatum. Od tego czasu antybiotykoterapia rozwinęła się w takim stopniu, że dziś znamy wiele różnych grup antybiotyków i nie wyobrażamy sobie współczesnej medycyny ich bez stosowania. Jednak nie zawsze tak było, a przed odkryciem penicyliny śmiertelność z powodu chorób bakteryjnych była nieporównywalnie wyższa.

Nie oznacza to, że przed 1929 rokiem nikt nie stosował antybiotyków. Wykorzystywano je, a bardzo dobrym przykładem zastosowania naturalnych antybiotyków w leczeniu trudno gojących się ran jest wykorzystanie chleba zmieszanego z pajęczyną bądź pleśnią. Grzyby tworzące „zieloną pleśń”, a konkretnie niektóre gatunki pędzlaka wytwarzają penicylinę – antybiotyk, który skutecznie powstrzymuje namnażanie się bakterii, mogących znajdować się w ranach i wywołujących zakażenia.

Innym przykładem zastosowania naturalnego antybiotyku jest wyciąg z kory drzewa Lapacho, który ma działanie przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze. Napar taki sporządzany z kory drzewa Tabebuia impetiginosa oraz innych gatunków Tabebuja stosowany był przez Indian z Peru, Boliwii, Brazylii i Paragwaju. W Europie podobny efekt osiągano wykorzystując korę dębu, która również ma działanie przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze. Do naturalnych antybiotyków, wspomagających leczenie należą między innymi miód pszczeli oraz czosnek.

Wykorzystanie tego, co natura nam daje nie kończy się na samych antybiotykach, ponieważ w naturze występuje wiele innych substancji leczniczych, jak chociażby aspiryna, która obecna jest w korze wierzby, a żucie kory działa przeciwbólowo i przeciwzapalnie.

Informacje o wykorzystaniu roślin lub substancji roślinnych w celu leczenia zakażeń można znaleźć już w zapiskach pochodzących ze starożytności, a publikacje o zastosowaniu pleśni w kuracjach pochodzą z XVI wieku. Naukowcy w XIX wieku zdawali sobie sprawę z tego, że niektóre gatunki grzybów oraz roślin przeciwdziałają rozwojowi bakterii, ale to dopiero wiek XX stał się erą antybiotyków.

Zaczęło się od przypadku i brudnej płytki z kulturami bakterii

Do odkrycia penicyliny przez Fleminga przyczyniło się trochę szczęścia i przypadku. Anegdota mówi, że naukowiec wyjechał na urlop, zostawiając w laboratorium stos płytek z kulturami bakterii. Do niektórych z nich dostały się zarodniki pleśni. Po powrocie z urlopu okazało się, że w zanieczyszczonych próbkach doszło do zniszczenia bakterii Staphylococcus aureus. To oczywiście bardzo skrótowa i anegdotyczna wersja, gdyż w rzeczywistości, chociaż odkryciu faktycznie towarzyszył przypadek, to jednak samo potwierdzenie i dojście do tego, dlaczego bakterie zostały zniszczone, wiązało się z wieloma latami ciężkiej pracy i uważnych obserwacji.

Odkrycie penicyliny przez Aleksandra Fleminga było kamieniem milowym w rozwoju antybiotykoterapii, ale trzeba pamiętać, że nie on jedyny przysłużył się medycynie. Do listy odkrywców antybiotyków oraz współczesnej mikrobiologii należy dopisać również takie nazwiska jak: Ernst Chain, Howard Flore, Luouis Pasteur, Robert Koch, C.J. la Touche, Margaret Jennings, Norman Heatley i Cecil Paine.

Odkrycie Fleminga pociągnęło za sobą całą falę nowych badań i spostrzeżeń. Pierwsze antybiotyki z penicyliny powstały w 1929, kolejne zostały wprowadzone do leczenia w 1942 roku dzięki badaniom H. W. Floreya oraz E. B. Chaina, natomiast nazwa antybiotyk została wymyślona i wprowadzona w 1945 roku.

Od tego czasu wyizolowano wiele różnych antybiotyków, działających na inne rodzaje bakterii i odkryto, że różne antybiotyki mają inne mechanizmy:

• Zakłócanie syntezy ściany komórkowej bakterii np. Penicylina.
• Upośledzenie przepuszczalności błony komórkowej bakterii.
• Zakłócanie syntezy kwasów nukleinowych:
  • hamowanie biosyntezy folianów niezbędnych do syntezy DNA
  • hamowanie na różnych etapach np. Trimetoprym
    
  • hamowanie działania opoizomeraz np. Ciprofloksacyna
    
• Zakłócanie syntezy białek np. Streptomycyna.

Główne grupy antybiotyków: 

• Beta-laktamy
• penicyliny
• cefalosporyny
• monobaktamy
• karbapenemy
• Antybiotyki peptydowe.
• Aminoglikozydy
• Tetracykliny
• Makrolidy
• Oksazolidynony
• Chinolony i fluorochinolony.

Oporność na antybiotyki – problem XXI wieku

Odkryciu antybiotyków towarzyszyło ogromne zainteresowanie, a antybiotykoterapii przypisywano cudowne właściwości. Do tego stopnia, że w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat antybiotyki były zapisywane pacjentom na masową skalę, do nawet bardzo błahych infekcji bakteryjnych. Takie podejście do leczenia zrodziło ogromny problem: antybiotykooporność bakterii. Ze względu na szybkość zachodzenia zmian w kodzie genetycznym bakterii, czyli mutacji, drobnoustroje ewoluują i tworzą mechanizmy obronne, chroniące je przed szkodliwym działaniem antybiotyków.

Antybiotykooporność skutkuje powstawaniem nowych, bardzo odpornych szczepów bakterii, stanowiących ogromne zagrożenie zwłaszcza w szpitalach. O problemie alarmowano już od kilku lat, a w 2014 roku został wypuszczony raport Światowej Organizacji Zdrowia WHO „Oporność drobnoustrojów na antybiotyki: raport podsumowujący monitorowanie antybiotykooporności na świecie w 2014 r.”, w którym zwracano uwagę, że nadużywanie antybiotyków przez lekarzy jest poważnym problemem, a antybiotykooporność bakterii jest wyzwaniem, z którym współczesna medycyna musi się zmierzyć, gdyż istnieje prawdopodobieństwo, że stoimy u progu ery postantybiotykowej.

Żródła / Bibliografia:

1. Piotr Biziuk; „Alexander Fleming i penicylina” Magazyn Focus wydanie on-line [dostęp:28.12.2011] https://www.focus.pl/artykul/alexander-fleming-i-penicylina
2. Zespół Narodowego Programu Ochrony Antybiotyków; „Antybiotykooporność: zagrożenie dla zdrowia publicznego”; materiał prasowy Europejskiego Dnia Wiedzy o Antybiotykach i Światowego Tygodnia Wiedzy o Antybiotykach http://antybiotyki.edu.pl/edwa/pdf/EDWA_inf%20prasowa_2015.pdf
3. Justyna Ubysz, Ewelina Tobiasz; „Penicylina – pleśń która ratuje życie”; Analit 2 (2016) 152–154
4. Mark L. Nelson, Andrew Dinardo, Jeffery Hochberg, George J. Armelagos; „Brief communication: Mass spectroscopic characterization of tetracycline in the skeletal remains of an ancient population from Sudanese Nubia 350-550 CE”; American Journal of Physical Anthropology, 2010; DOI: 10.1002/ajpa.21340 (dostęp: 17.07.2010) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ajpa.21340