Antibacterial
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El término antibiótico (del griego αντί - anti, "en contra de" + βιοτικός - biotikos, "Fit for Life") fue acuñado por Selman Waksman en 1942, para referirse a cualquier sustancia producida por un microorganismo que es antagónico al crecimiento de otros en alta dilución (que, por tanto, excluye otras sustancias naturales como el jugo gástrico y el peróxido de hidrógeno). Por consiguiente, la definición estricta excluye compuestos sintéticos tales como el sulfonamidas (que son agentes antimicrobianos). En el uso moderno, el término "antibiótico" es ahora también utilizar más libremente para referirse a cualquier agente quimioterapéutico o agente antimicrobiano con actividad contra microorganismos ( bacterias , hongos , protozoos).
Muchos compuestos antibióticos utilizados en la medicina moderna se producen y se aislaron a partir de organismos vivos, tales como la clase penicilina producida por hongos del género Penicillium, o estreptomicina a partir de bacterias del género Streptomyces. Con los avances en de química medicinal muchos antibióticos están modificados químicamente a partir de su forma original que se encuentra en la naturaleza. Además, algunos antibióticos modernos se han creado a través de medios puramente sintéticos. Muchos antibióticos son relativamente pequeñas moléculas con un peso molecular de menos de 2000 Da.
Visión de conjunto
A diferencia de los tratamientos anteriores para las infecciones, que a menudo consistía en la administración de compuestos químicos, tales como estricnina y arsénico , con alta toxicidad también contra los mamíferos , los antibióticos de los microbios no tenía o pocos efectos secundarios y alta actividad de destino eficaz. La mayoría de los antibióticos anti-bacterianas no tienen actividad contra los virus, los hongos, u otro microbios. Antibióticos anti-bacterianas se pueden clasificar en función de su especificidad objetivo: "de espectro reducido" antibióticos destinan a determinados tipos de bacterias, como Gramnegativos o Las bacterias Gram-positivas, mientras que antibióticos de amplio espectro afectan a una amplia gama de bacterias.
El entorno de antibióticos individuales varía con la localización de la infección, la capacidad del antibiótico para alcanzar el sitio de la infección, y la capacidad de los microbios para inactivar o excretar el antibiótico. Algunos antibióticos anti-bacterianas destruyen bacterias (bactericidas), mientras que otros previenen la multiplicación de bacterias (bacteriostático).
Los antibióticos orales son simplemente ingeridos, mientras -sentados profunda antibióticos por vía intravenosa se utilizan en los casos más graves, tales como infecciones sistémicas. Los antibióticos pueden administrarse también a veces por vía tópica, como con gotas para los ojos o ungüentos.
En los últimos años tres nuevas clases de antibióticos se han puesto en uso clínico. Así se desprende de un paréntesis de 40 años en el descubrimiento de nuevas clases de compuestos antibióticos. Estos nuevos antibióticos son de las tres clases siguientes: lipopéptidos cíclicos (daptomicina), glicilciclinas (tigeciclina), y oxazolidinonas (linezolid). La tigeciclina es un antibiótico de amplio espectro, mientras que los otros dos se utilizan para las infecciones gram-positivas. Estos desarrollos prometedores como un medio para contrarrestar el aumento de la resistencia bacteriana a los antibióticos existentes.
Historia
Aunque compuestos antibióticos potentes para el tratamiento de enfermedades humanas causadas por bacterias (tales como la tuberculosis , la peste bubónica, o lepra ) no fueron aisladas e identificadas hasta el siglo XX, el primer uso conocido de antibióticos fue por el los antiguos chinos hace más de 2.500 años. Muchas otras culturas antiguas, incluyendo la egipcios antiguos, Los antiguos griegos y árabes medievales ya utilizan moldes y plantas para el tratamiento de las infecciones , debido a la producción de sustancias antibióticas por estos organismos, un fenómeno conocido como antibiosis Antibiosis fue descrita por primera vez en 1877 en las bacterias cuando Louis Pasteur y Robert Koch observó que un bacilo de aire podría inhibir el crecimiento de Bacillus anthracis. Las propiedades antibióticas de Penicillium sp. Fueron descritos por primera vez en Francia por Ernest Duchesne en 1897. Sin embargo, su trabajo pasó sin mucho aviso de la comunidad científica hasta que Alexander Fleming descubrimiento 's de La penicilina (ver abajo).
La investigación moderna en la terapia con antibióticos se inició en Alemania con el desarrollo del antibiótico de espectro reducido Salvarsan por Paul Ehrlich en 1909, por primera vez lo que permite un tratamiento eficaz del problema entonces generalizada de La sífilis. El fármaco, que también era eficaz contra otra infecciones espiroquetas, ya no está en uso en la medicina moderna.
Los antibióticos se desarrollaron aún más en Gran Bretaña tras el descubrimiento de La penicilina en 1928 por Alexander Fleming . Más de diez años después, Ernst Chain y Howard Florey se interesó en su trabajo, y se le ocurrió la forma purificada de la penicilina. Los tres compartieron el Premio Nobel 1945 en Medicina. En 1939, René Dubos aislado gramicidina, uno de los primeros antibióticos para ser fabricado utilizado comercialmente durante la Segunda Guerra Mundial demostrando muy eficaz en el tratamiento de heridas y úlceras .. Florey acredita Dubos para revivir su investigación sobre la penicilina
"Antibiótico" fue utilizado originalmente para referirse sólo a las sustancias extraídas de un hongo u otro microorganismo, pero ha llegado a incluir también las muchas drogas sintéticas y semi-sintéticas que tienen efectos antibacterianos. Los antibióticos pueden ayudar a tener éxito en la curación de muchas enfermedades.
Clases de antibióticos
En el nivel más alto, los antibióticos se pueden clasificar como cualquiera o bactericida bacteriostático. Bactericidas matan las bacterias directamente donde bacteriostáticos les impiden su multiplicación. Sin embargo, estas clasificaciones se basan en el comportamiento de laboratorio; En la práctica, ambos son capaces de poner fin a una infección bacteriana.
Producción
Desde los primeros esfuerzos pioneros de Florey y Cadena en 1939, la importancia de los antibióticos para la medicina ha dado lugar a muchas investigaciones en el descubrimiento y la producción de ellos. El proceso de producción por lo general implica la detección de amplias gamas de microorganismos, pruebas y modificaciones. La producción se lleva a cabo utilizando fermentación, por lo general en la fermentación aeróbica fuertemente.
Uso
Los antibióticos sólo están destinados a ser utilizados por la prescripción de un médico. Los médicos siempre especifican la dosis y duración del tratamiento antibiótico. Es muy importante seguir la receta y completar todo el curso (ver el mal uso de antibióticos ).
En general, el alcohol debe evitarse cuando se toman antibióticos, ya que causa una variedad de cosas que suceden en el cuerpo, y algunos de ellos pueden afectar la eficacia de los antibióticos; También compite con las enzimas hepáticas, que se descomponen los antibióticos. Además, ciertos antibióticos como el metronidazol, tinidazol, cotrimoxazol, cephamandole, ketoconazol reaccionar químicamente con el alcohol, lo que lleva a reacciones graves corporales (vómito severo, náuseas, etc.). Tales antibióticos están explícitamente prohibidas para ser utilizado con el alcohol.
Efectos secundarios
Los posibles efectos secundarios son variadas, dependiendo de los antibióticos utilizados y los organismos microbianos específicos. Los efectos adversos pueden variar desde fiebre y náuseas a las principales reacciones alérgicas incluyendo fotodermatitis. Uno de los efectos secundarios más comunes es la diarrea , a veces causada por la bacteria anaeróbica Clostridium difficile, que resulta de la antibiótico alterar el equilibrio normal de la flora intestinal, como el crecimiento excesivo de bacterias patógenas pueden ser aliviados por la ingestión probióticos durante un curso de antibióticos .. Una interrupción inducida por antibióticos de la población de las bacterias normalmente presentes como también pueden ocurrir componentes de la flora vaginal normal, y pueden conducir al crecimiento excesivo de especies de levaduras del género Candida en la zona vulvo-vaginal. Otros efectos secundarios pueden ser el resultado de la interacción con otros fármacos, como los elevados riesgos de daño del tendón de la administración de una antibióticos de quinolona con un sistémico corticosteroides.
Hipotéticamente, algunos antibióticos podrían interferir con la eficacia de las pastillas anticonceptivas. Sin embargo no ha habido estudios concluyentes que demostraban que; por el contrario, la mayoría de los estudios indican que los antibióticos no interfieren con la anticoncepción, a pesar de que hay una posibilidad de que un pequeño porcentaje de las mujeres pueden experimentar eficacia de las píldoras de control de natalidad disminuido, mientras que tomar un antibiótico.
El mal uso de antibióticos
Formas comunes de uso indebido de antibióticos incluyen no tomar todo el curso prescrito del antibiótico, o la falta de descanso para la recuperación suficiente para permitir la separación del organismo infectante. Estas prácticas pueden facilitar el desarrollo de las poblaciones de bacterias con resistencia a los antibióticos . Tratamiento antibiótico inadecuado es otra forma común de uso indebido de antibióticos. Un ejemplo común es la prescripción y el uso de antibióticos para tratar las infecciones virales como el resfriado común que no tienen ningún efecto.
Animales
Se estima que más del 70% de los antibióticos utilizados en los Estados Unidos se dan para alimentar a los animales (por ejemplo, pollos, cerdos y ganado vacuno) en ausencia de enfermedad. El uso de antibióticos en la producción de alimento animal se ha asociado con la aparición de cepas resistentes a los antibióticos de bacterias, incluyendo Salmonella spp., Campylobacter spp., Escherichia coli, y Enterococcus spp. Los datos de algunos estudios estadounidenses y europeos sugieren que estas bacterias resistentes causan infecciones en los seres humanos que no responden a los antibióticos comúnmente recetados. En respuesta a estas prácticas y problemas concomitantes, varias organizaciones (por ejemplo, la Sociedad Americana de Microbiología (ASM), la Asociación Americana de Salud Pública (APHA) y la Asociación Médica Americana (AMA)) han pedido restricciones sobre el uso de antibióticos en la producción animal y alimentos fin a todos los usos no terapéuticos. Sin embargo, los retrasos en las acciones regulatorias y legislativas para limitar el uso de los antibióticos son comunes, y pueden incluir la resistencia a estos cambios por las industrias que utilizan o venden antibióticos, así como el tiempo dedicado a la investigación para establecer vínculos causales entre el uso de antibióticos y la aparición de bacterias intratable enfermedades. Hoy en día, hay dos proyectos de ley federales (S.742 y HR 2562), destinados a la eliminación gradual de los antibióticos no terapéuticos en los Estados Unidos la producción animal. Estos proyectos de ley son aprobadas por la salud pública y las organizaciones médicas, incluyendo la American Nurses Association (ANA), la Academia Americana de Pediatría (AAP), y la Asociación Americana de Salud Pública (APHA).
Los humanos
Un estudio en infecciones de las vías respiratorias que se encuentran "los médicos eran más propensos a recetar antibióticos a los pacientes que ellos creían que les espera, a pesar de que identificaron correctamente sólo 1 de cada 4 de estos pacientes". Las intervenciones multifactoriales dirigidas a los médicos y pacientes pueden reducir la prescripción inadecuada de antibióticos. El retraso de antibióticos durante 48 horas mientras se observa para la resolución espontánea de infecciones de las vías respiratorias pueden reducir el uso de antibióticos; Sin embargo, esta estrategia puede reducir la satisfacción del paciente.
El uso excesivo de antibióticos profilácticos en los viajeros también pueden clasificarse como mal uso.
Resistencia a los antibióticos
El uso o mal uso de los antibióticos puede resultar en el desarrollo de resistencia a los antibióticos por los organismos infecciosos, similar al desarrollo de resistencia a los plaguicidas en los insectos. La teoría evolutiva de la selección genética requiere que tan cerca como sea posible al 100% de los organismos infecciosos se mató para evitar la selección de la resistencia; si un pequeño subconjunto de la población sobrevive el tratamiento y se permite a multiplicarse, la susceptibilidad promedio de esta nueva población en el compuesto será mucho menor que la de la población original, ya que han descendido de esos pocos organismos que sobrevivieron el tratamiento original . Esta supervivencia a menudo resulta de una resistencia hereditaria al compuesto que era poco frecuente en la población original, pero se hizo más frecuente en los descendientes.
Resistencia a los antibióticos se ha convertido en un grave problema tanto en los países desarrollados y subdesarrollados. En 1984 la mitad de los que tienen activa la tuberculosis en el Estados Unidos tenía una cepa que se resistió al menos un antibiótico. En algunos lugares, como hospitales y algunos lugares de cuidado de niños, la tasa de resistencia a los antibióticos es tan alta que los antibióticos habituales, de bajo costo son prácticamente inútiles para el tratamiento de infecciones observados con frecuencia. Esto conduce a un uso más frecuente de compuestos más nuevos y más caros, lo que a su vez conduce a la aparición de resistencia a los medicamentos. Una lucha para desarrollar nuevos antibióticos sobreviene a evitar la pérdida de futuras batallas contra la infección. Hasta la fecha, la tuberculosis y el neumococo son ejemplos destacados de infecciones una vez tratadas fácilmente dónde resistencia a las drogas se ha convertido en un problema.
Otro ejemplo de la selección es el Staphylococcus aureus ("estafilococo dorado"), lo que podría ser tratado con éxito con penicilina en los años 1940 y 1950. En la actualidad, casi todas las cepas son resistentes a la penicilina, y muchos son resistentes a la nafcilina, dejando sólo una estrecha selección de los medicamentos tales como vancomicina útil para el tratamiento. La situación se complica por el hecho de que los genes que codifican para resistencia a los antibióticos se pueden transferir entre las bacterias a través de plásmidos, por lo que es posible que las bacterias nunca expuestos a un antibiótico para adquirir resistencia por parte de los que tienen. El problema de la resistencia a los antibióticos se hace más generalizada cuando se utilizan antibióticos para tratar trastornos en los que no tienen ninguna eficacia, como las quejas virales resfriado común u otras, y cuando se utilizan ampliamente como profilaxis en lugar de tratamiento (como en, por ejemplo, , piensos), porque esto expone más bacterias a la selección para la resistencia.
Agentes Resistencia modificando
Una de las soluciones para combatir la resistencia que se investigan en la actualidad es el desarrollo de compuestos farmacéuticos que revertir la resistencia a múltiples antibióticos. Estos llamados agentes de resistencia modificando pueden dirigirse e inhibir los mecanismos de MDR, rindiendo las bacterias susceptibles a los antibióticos a los que estaban previamente resistentes. Estos objetivos compuestos incluyen entre otros
- La inhibición de eflujo (Phe-Arg-β-naftilamida)
- Inhibidores de betalactamasa - Incluyendo El ácido clavulánico y Sulbactam
Más allá de los antibióticos
La relativa facilidad de identificación de compuestos que curan de forma segura infecciones bacterianas era más difícil de duplicar en los tratamientos de infecciones fúngicas y virales. Antibiótico investigación condujo a grandes avances en el conocimiento de la bioquímica , el establecimiento de grandes diferencias entre la fisiología celular y molecular de la célula bacteriana y la de la célula de mamífero. Esto explica la observación de que muchos compuestos que son tóxicos para las bacterias no son tóxicos para las células humanas. En contraste, las bioquímicas básicas de la célula fúngica y la de mamíferos de células son mucho más similares. Esto restringe el desarrollo y el uso de compuestos terapéuticos que atacan a una célula fúngica, aunque no dañar a las células de mamíferos. Existen problemas similares en los tratamientos con antibióticos de virales enfermedades. Bioquímica metabólica viral humana es muy muy similar a la bioquímica humana, y los posibles objetivos de compuestos antivirales están restringidos a muy pocos componentes exclusivos a un virus de mamífero.
La investigación en bacteriófagos para su uso como antibióticos es actualmente en curso. Varios tipos de bacteriófago parecen existir que son específicos para cada grupo taxonómico o especie bacteriana. La investigación de los bacteriófagos para uso medicinal apenas comienza, pero ha dado lugar a avances en las imágenes microscópicas. Mientras bacteriófagos proporcionan una posible solución al problema de la resistencia a los antibióticos, no hay evidencia clínica todavía de que se pueden implementar como agentes terapéuticos para curar la enfermedad.
Terapia de fagos se ha utilizado en el pasado en los seres humanos en los EE.UU. y Europa durante los años 1920 y 1930, pero estos tratamientos tenido resultados mixtos. Con el descubrimiento de la penicilina en la década de 1940, Europa y los EE.UU. cambiaron estrategias terapéuticas para el uso de antibióticos. Sin embargo, en las antiguas terapias de fagos de la Unión Soviética continuó a estudiar. En la República de Georgia, el Instituto Eliava de bacteriófago, Microbiología y Virología continúa investigando el uso de la terapia de fagos. Varias empresas y fundaciones en América del Norte y Europa están investigando terapias de fagos. Sin embargo, los fagos están viviendo y reproduciéndose; preocupaciones acerca de la ingeniería genética en los virus libremente liberados actualmente limitan ciertos aspectos de la terapia de fagos.
Las bacteriocinas son también una alternativa cada vez más a los clásicos antibióticos de molécula pequeña. Diferentes clases de bacteriocinas tienen diferente potencial como agentes terapéuticos. Bacteriocinas de molécula pequeña ( microcins, por ejemplo, y lantibióticos) puede ser similar a los antibióticos clásicos; bacteriocinas colicina similares tienen más probabilidades de ser de espectro reducido, exigiendo nuevos diagnósticos moleculares antes de la terapia, pero tampoco aumentando el espectro de la resistencia en el mismo grado. Un inconveniente de los grandes antibióticos molécula es que tendrán dificultad relativa de cruzar las membranas y viajar sistémicamente a través del cuerpo. Por esta razón, son más a menudo propuestos para la aplicación tópica o gastrointestinalmente. Debido a bacteriocinas son péptidos, que están diseñados más fácilmente que las moléculas pequeñas. Esto puede permitir la generación de cócteles y mejora de forma dinámica los antibióticos que se modifican para superar la resistencia.
Los probióticos son otra alternativa que va más allá de los antibióticos tradicionales mediante el empleo de una cultura viva que puede establecerse como un simbionte, compitiendo, inhibir, o simplemente interfiriendo con la colonización por patógenos. Se puede producir antibióticos o bacteriocinas, esencialmente proporcionar el fármaco in vivo e in situ, evitando potencialmente los efectos secundarios de la administración sistémica.
