אנטיביוטיקה

אנטיביוטיקה (מיוונית עתיקה: Αντιβιοτικά, Antibiotiká) היא קבוצת תרכובות אורגניות הגורמות למותם או להפסקת גדילתם של חיידקים. אנטיביוטיקה נוצרים במקור על ידי חיידקים ופטריות. עם השנים הפקת אנטיביוטיקה לצרכים רפואיים מבוצעת על ידי סינתזה כימית בתעשיית התרופות.

 היסטוריה 
ממוזער|ריכוזים של פניצילין
האנטיביוטיקה הראשונה שהתגלתה הייתה הפניצילין בשנת 1928. מגלה הפניצילין, אלכסנדר פלמינג, זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה על הישגו זה. התרופה האנטימיקרוביאלית הראשונה שנכנסה לשימוש מסחרי היא הסולפה ב-1935, אחריה נכנס לשימוש האנטיביוטיקה פניצילין ב-1941 וסטרפטומיצין ב-1943.
בשנת 1942 נטבע התחדיש antibiotic על ידי הביוכימאי והמיקרוביולוג היהודי אמריקאי זלמן אברהם וקסמן.

גילויה של האנטיביוטיקה היווה את אחת התגליות המהפכניות החשובות ביותר ברפואיות במאה ה-20. מאז תחילת השימוש באנטיביוטיקה לסוגיה, חלה ירידה משמעותית בתמותה ממחלות חיידקיות בהן דלקת ריאות חיידקית, שחפת, עגבת, טטנוס, דיפתריה, דבר, כולרה, דלקות מעיים, ונגד מחלות פטרייתות שונות.

 שימוש 
האנטיביוטיקות משמשות לטיפול ומניעה בזיהום שמקורו זוהה או נחשד כחיידקי. כאשר סוג החיידק ידוע, ניתן לטפל באנטיביוטיקה המותאמת לטיפול באותו החיידק הספציפי. כאשר אין אפשרות לקחת דגימה, או כאשר לא זוהה סוג החיידק הגורם לזיהום, ניתן לבחור באנטיביוטיקה המתאימה ביותר על סמך תסמיני המחלה.

האנטיביוטיקות נחשבות לתרופות בטוחות יחסית, בעלות נזקים מועטים עד בלתי קיימים לבעלי חיים ובני אדם, ההופך אותן לתרופות נפוצות לשימוש רב ברפואה. נכון לשנת 2017, מרבית התרופות המיוצרות בעולם הן תרופות אנטיביוטיות. הנזקים העלולים להיגרם כתוצאה משימוש באנטיביוטיקה הם פגיעה במיקרוביום ובאוכלוסיית החיידקים המהווה את הפלורה הטבעית של המעיים. נזקים אלו הם לרוב נקודתיים וניתן לטפל בהם באמצעות שימוש מקביל בתכשירים פרוביוטיים או שילוב תזונה עשירה במרכיבים פרוביוטיים כגון, מלפפונים חמוצים, כרוב כבוש בהכנה ביתית ומוצרי חלב ניגרים שבהם נותרו החיידקים אשר שימשו כסטארטרים לתסיסה. על אף שהנזקים הפיזיולוגיים הנגרמים כתוצאה משימוש באנטיביוטיקה הם מועטים, קיימת מגמה של צמצום השימוש הלא הכרחי בתרופות אנטיביוטיות, מחשש לירידה ביעילותן לאורך זמן בשל היווצרות של מוטנטים עמידים לאנטיביוטיקה.

הטיפול האנטיביוטי
שמאל|ממוזער|250px|בדיקת רגישות לאנטיביוטיקה של החיידק Staphylococcus aureus בשיטת קירבי-באוור. אנטיביוטיקה מתפשטת מדיסקיות ומעכבת את הגידול של חיידקי S. aureus, התעכבות שבאה לידי ביטוי באזורים ללא גידול
לצורך בחירת סוג האנטיביוטיקה המיטבי יש לבצע את הבדיקות הבאות:
 תרבית – דגימה שנלקחת מהאתר החשוד כמזוהם ונשלחת למעבדה לשם אבחון וזיהוי הזיהום החיידקי. את התרבית ניתן לקחת מכל מקום מזוהם בגוף – דם, שתן, צואה, עיניים, גרון ועוד. לעיתים לא ניתן לבצע בדיקה זו או שחסרונותיה עולים על יתרונותיה. לדוגמה, באופן שגרתי לא מבוצע ניקור אבחנתי של עור התוף לכל ילד עם אבחנה של דלקת באוזן כיוון שפעולה זו דורשת מיומנות גבוהה והיא אינה נעימה לחולה. ניקור מסוג זה יבוצע בדרך כלל רק בחולים מסוימים כדוגמת מדוכאי מערכת החיסון, יילודים, או ילדים עם דלקות אוזניים חוזרות וחשד להימצאות חיידקים עמידים.
 בדיקת רגישות – בדיקה המבוצעת כדי לבדוק האם החיידק רגיש לאנטיביוטיקה ספציפית.

 תגובות לאנטיביוטיקה 
 תגובות אלרגיות 
ישנן תרכובות אנטיביוטיות הגורמות לאנשים הרגישים לתרופה לתגובות אלרגיות, אשר עשויות לסכן חיים, אופינית היא הרגישות לפניצילין. מקובל לבצע בדיקת רגישות לפני טיפול באנטיביוטיקה כאשר ידועה נטייה (גנטית) לרגישת אלרגית.

 תגובות בין-תרופתיות 
כמו כל התרופות, גם תרופות אנטיביוטיות עשויות לשנות את השפעתן בנוכחות תרופות אחרות כולל תרופות אנטיביוטיות. לדוגמה, אנטיביוטיקה בקטריוסטטית שמעכבת יצור חלבונים אך לא הורגת את החיידק, תפריע לפעולת פניצילין, הפועל על חיידקים בשלב יצירת דופן התא.

סיווג התרופות האנטיביוטיות
סיווג לפי השפעה
המיון העיקרי של האנטיביוטיקות הוא לפי השפעתן על החיידק:
 תרופות בקטריוסטטיות גורמות להפסקת פעילותו המטבולית של החיידק וכתוצאה מכך להפסקת גדילתו והתרבותו, אך אינן גורמות למותו.
 תרופות בקטריצידיות גורמות למות החיידק.
 תרופות בקטריוליטיות גורמות למות החיידק על-ידי פריצת הדופן והממברנה העוטפים את החיידק ולהרס מוחלט של התא החיידקי.

במעבדה ניתן להבדיל בין שלושת סוגי האנטיביוטיקה. לשם זיהוי תרופה בקטריוסטטית יש להרחיקה מהחיידקים. כיוון שאנטיביוטיקה בקטריוסטטית אינה גורמת לנזק לתאיהם של החיידקים, הרחקת התרופה תגרום לחידוש הפעילות ולהתרבות. לשם הבדלה בין תרופה בקטריוצידית ובקטריוליטית יש לבצע בדיקת עכירות בתמיסה לאחר השימוש בתרופה. נוכחות של תאי חיידקים (חיים או מתים) בתמיסה גורמת לתמיסה להיות עכורה, כך שאם מדובר בתרופה בקטריוצידית שרידי החיידקים המתים יגרמו לתמיסה להיות עכורה. אם העכירות נעלמת לאחר הטיפול האנטיביוטי, הרי שמדובר בתרופה בקטריוליטית, הגורמת לפירוק תאי החיידקים. בעכירות ניתן להבחין בעין בלתי-מזוינת, אך לשם מדידה מדויקת של העכירות (לשם חישוב כמות החיידקים בתמיסה) מקובל להשתמש במכשירים אופטיים, כגון בדיקת ספקטרוסקופיה.

סיווג לפי פעולה
התרופות נחלקות לקבוצות לפי מנגנון הפעולה שלהם:
 פגיעה בדופן או בממברנת התא. תרופות אלו הן בקטריוליטיות בדרך-כלל, שכן הרס הממברנה מביא לדליפת תוכן החיידק אל הסביבה ולהרס התא. התרופה יכולה לפגוע בחידוש ובבניית הממברנה, או פשוט להמיס את הממברנה הקיימת. דוגמה: קבוצת הבתא לקטאם- הכוללת את פניצילין.
 פגיעה במטבוליזם של החיידק על-ידי שיבוש המערכת האנזימטית החיונית לקיומו.
 פגיעה בשכפול ה-DNA ובמחזור התא – אפקט בקטריוסטטי.
 פגיעה בשעתוק ובתרגום ה-DNA, וכתוצאה מכך בייצור החלבונים בתא – אפקט לעיתים בקטריוצידי .
 פגיעה בייצור חלבונים על ידי פגיעה בריבוזומים (אורגנלים בתא המייצרים חלבון לפי קוד המועבר מהDNA) בדרך כלל בקטריוסטטי.

סיווג על פי משפחה
החלוקה למשפחות אנטיביוטיקה היא לרוב ביוכימית; לכל התרופות המשתייכות לאותה משפחה הרכב כימי וכן דרך פעולה דומים:
מרבית התרופות האנטיביוטיות הן תרכובות המיוצרות על ידי מיקרואורגניזמים כמו עובשים, פטריות, חיידקים.
 תרופות בטא-לקטם (β-lactam) – השם מתייחס לטבעת אמידו- ציקלית המהווה את האתר הפעיל בתרופה. הטבעת גורמת להרס דופן תאי החיידקים הרגישים לתרופה זו. התרופות ממשפחה זו הן בקטריוליטיות.
 דוגמאות לאנטיביוטיקות המכילות קבוצת לקטם:
 קבוצת הפניצילינים (שם כולל לשורה ארוכה של נגזרות).
 קבוצת הצפלוספורינים. הכולל צפלוספורין דור ראשון, שני, ושלישי.
 קבוצת הקרבפנמים.
 קבוצת המונובקטם.
 טטרציקלינים – שמם מעיד על הרכבם: מכילים ארבע טבעות ארומטיות צמודות האחת לשנייה. מעכב סינתזת חלבון.
 מקרולידים – אב הטיפוס הוא אריתרומיצין. מעכב סינתזת חלבון. בקטריוסטטי
 סולפונאמידים – תרכובות סינתטיות. דוגמה: סולפה. מעכב מטבולי המונע ייצור חומצה פולית החיונית לחיידקים פתוגנים.
 קווינולונים- פוגעים בשיכפול DNA וכך מונעים התרבות החיידקים. בקטריוסטטי.
 אמינו-גליקוזידים דוגמה-סטרפטומיצין, פוגע בריבוזומים האחראים על ייצור חלבונים ובממברנות של התא. בקטריוצידי
 כלורמפניקול-תרכובת סינתטית : דוגמה- סינטומיצין: פוגע בייצור חלבונים על ידי הפסקת פעילות הריבוזומים- בקטריוסטטי.

עמידות לאנטיביוטיקה

ממוזער|300px|Klebsiella pneumoniae עמיד לפניצילין
בשנים הראשונות לאחר התחלת השימוש באנטיביוטיקה בוצע בה שימוש נרחב ביותר והיחס אליה היה כאל תרופת פלא שעתידה למגר את כל המחלות החיידקיות. מספר שנים לאחר התחלת השימוש המסחרי באנטיביוטיקה כבר נצפתה לראשונה תופעת עמידותם של חיידקים מסוימים אליה. השימוש הנרחב באנטיביוטיקה בעשורים האחרונים החריף בעיה זו כיוון שחיידקים מסוימים פיתחו עמידות מולדת (אינטרינסית) לאנטיביוטיקה באמצעות עקרון הברירה הטבעית שגרם להכחדת החיידקים הרגישים לאנטיביוטיקה ולהישארותם בחיים של החיידקים העמידים אליה. בנוסף, נצפו מקרים של העברת תכונות עמידות בין חיידקים באמצעות פלסמידים.

העמידות הגוברת והולכת של זני חיידקים מסוימים לאנטיביוטיקה מחייבת זהירות בשימוש בה וכן שימוש מושכל בסוגי האנטיביוטיקות המתקדמות יותר, זאת על מנת למנוע היווצרות של חיידקים העמידים גם אליהן. לבעיה זו נוספת בעיית חוסר הרווחיות שבפיתוח סוגי אנטיביוטיקות חדשים, הנגרמת כתוצאה מעלויות מחקר גבוהות למול הכנסות מועטות יחסית לסוגי תרופות אחרים. חוסר רווחיות זה גרם לכך שבעשורים האחרונים לא פותחה אף קבוצת אנטיביוטיקה חדשה.

העמידות לאנטיביוטיקה מנוצלת ביישומי ביוטכנולוגיה. במסגרת הנדסה גנטית של הגנום, נוצרת בעיה בהפרדת התאים שבהם תהליך שינוי הגנום הצליח מהתאים שבהם שינוי הגנום כשל. על מנת להפריד בין תאים אלו, משלבים יחד עם התכונה הרצויה בגנום גם תכונה המעניקה לתא עמידות נגד אנטיביוטיקה מסוימת. לאחר תהליך החדרת החומר הגנטי, התרבית המהונדסת נשטפת בחומר אנטיביוטי ורק התאים שבהם ההחדרה צלחה, יישארו חיים עקב העמידות לאנטיביוטיקה שהוחדרה להם.

המיקופלסמה עמידים לאנטיביוטיקה מקבוצת הבטא-לקטם כגון פניצילין מכיוון שהם חיידקים חסרי דופן תא שאיבדו את היכולת ליצר את הפפטידוגליקן (murein) שהוא הפוליסכריד העיקרי בדפנות החיידק. מאפיין זה הופך אותם לעמידים באופן טבעי לאנטיביוטיקה. מסיבה זו גם חיידקים בצורת L אשר איבדו את יכולתם לסנתז את דופן התא במהלך האבולוציה של חיידקים עמידים לפניצילין.

ראו גם
 תרופות אנטי-ויראליות
 פרוביוטיקה

קישורים חיצוניים



 ד"ר צבי עצמון  פורסם בגליליאו, גיליון 7, 1994




 "מיץ עובש" - פרק על פיתוח האנטיביוטיקה וחייו של אלכסנדר פלמינג בפודקאסט "מינהר הזמן", "כאן", תאגיד השידור הישראלי


 European Surveillance of Antimicrobial Consumption (ESAC) - project on antibiotic consumption in Europe אתר פרויקט האיחוד האירופאי לניטור צריכת אנטיביוטיקה 

 הערות שוליים 

*
קטגוריה:תרופות
קטגוריה:מוצרי ביוטכנולוגיה