Открытие сульфаниламидных препаратов и применение их в медицинской
практике составили известную эпоху в химиотерапии многих инфекционных
заболеваний, в том числе сепсиса, менингита, пневмонии, рожистого
воспаления, гонореи и некоторых других.
Однако наибольший интерес для медицины представили различные
биологически активные вещества, полученные биосинтетическим путем, то есть
соединения, образующиеся в процессе жизнедеятельности разнообразных
организмов.
В конце XIX века русские ученые В. А. Манассеин и А. Г. Полотебнов
показали, что грибы из рода Penicillium способны задерживать в условиях in
vivo развитие возбудителей ряда кожных заболеваний человека.
И. И. Мечников в 1894 году обратил внимание на возможность
использования некоторых сапрофитных бактерий в борьбе с патогенными
микроорганизмами.
В 1896 году Гозио из культуральной жидкости Penicillium выделил
кристаллическое соединение - микофеноловую кислоту, подавляющее рост
бактерий сибирской язвы.
Эммерих и Лоу в 1899 году сообщили об антибиотическом веществе,
образуемом Pseudomonas pyocyanea, они назвали его пиоцианазой; препарат
использовался в качестве лечебного фактора как местный антисептик.
В 1910-1913 годах Black O. и Alsberg U. выделили из гриба рода
Penicillium пенициловую кислоту, обладавшую антимикробными свойствами.
К сожалению, эти и некоторые другие наблюдения и открытия не получили
в то время дальнейшего развития, но они оказали огромное положительное
влияние на более поздние исследования в области изучения биологически
активных продуктов жизнедеятельности организмов.
В 1929 году Александром Флемингом был открыт новый препарат
пенициллин, который только лишь в 1940 году удалось выделить в
кристаллическом виде. Это новое и весьма эффективное химиотерапевтическое
вещество было получено в результате жизнедеятельности микроорганизма, то
есть биосинтетическим путем.
Применение пенициллина в борьбе с различными инфекционными
заболеваниями и воспалительными процессами явилось мощным стимулом для
поиска новых, еще более эффективных антибиотических веществ, образуемых
различными группами микроорганизмов (бактериями, актиномицетами), низшими
растениями (дрожжами, водорослями, плесневыми грибами, высшими грибами),
высшими растениями и животными организмами.
Настойчивые поиски продуцентов новых антибиотиков увенчались
блестящими успехами.
Так, если проследить за динамикой роста числа описываемых
антибиотиков, то можно заметить следующую закономерность.
В 1896 году Гозио выделил микофеноловую кислоту, в 1899 году Эммерих и
Лоу описали пиоцианазу. В 1937 году Вельш описал первый антибиотик
актиномицетного происхождения актиномицин, в 1939 году Красильниковым и
Кореняко был получен линцетин и Дюбо-тиротрицин. Таким образом, к моменту
получения пенициллина в очищенном виде (1940) уже было известно 5
антибиотических веществ. После этого число антибиотиков росло очень
быстрыми темпами:
Год |Число антибиотиков |Год |Число антибиотиков | |1856
1899
1937
1939
1940
1945 |1
2
3
5
6
32 |1949
1953
1964
1968
настоящее время |150
450
> 1600
> 2000
около 3000 | |
Из около 3 000 антибиотиков, известных к настоящему времени, лишь
примерно сто находят применение в медицинской практике: при лечении
воспалительных процессов (пневмония, перитонит, фурункулез), различных форм
туберкулеза, при борьбе со многими инфекционными заболеваниями,
считавшимися ранее неизлечимыми или трудно излечимыми и т.д. Применение
этих соединений привело к резкому снижению смертности при таких
заболеваниях, как крупозное воспаление легких, сепсис, различные формы
менингита и др.
Большинство описанных антибиотиков не находит применения в медицинской
практике из-за их токсичности, инактивации в организме больного или других
причин.
Работы по изысканию антибиотических веществ нового поколения,
эффективных при лечении вирусных и раковых заболеваний, борьба с которыми
является одной из важнейших проблем современности, продолжаются с
неослабленной энергией.
Последние 15-20 лет ежегодно различным вопросам, связанным с изучением
антибиотиков, посвящается более пяти тысяч работ.
Открытие и изучение свойств нового антибиотика, применяемого в
медицинской практике, - это огромный труд ученых различных направлений
(микробиологов, биохимиков, генетиков, химиков, технологов, фармакологов,
врачей и др.).
По подсчетам некоторых американских ученых над открытием лишь одного
такого антибиотика широкого спектра 55 ученых непрерывно работали 2,5года.
Они обследовали более 100 тысяч образцов почвы, израсходовали на это более
4 млн долларов.
Итальянской фармацевтической компании "Лепетит" для производства
нового противотуберкулезного антибиотика потребовалось одиннадцать лет
научно-исследовательских работ, которые обошлись в несколько миллионов
долларов.
Каковы же основные причины столь быстрого роста числа антибиотиков,
происходящего за последние 20-25 лет, несмотря на огромные финансовые
затраты и необходимость привлечения большого числа исследователей?
Среди них можно назвать следующие:
1. Многие антибиотические вещества - незаменимые лечебные препараты. Они
широко применяются при лечении большого числа инфекционных заболеваний,
которые ранее, до открытия антибиотиков, считались неизлечимыми или
сопровождались высоким летальным исходом. К их числу следует отнести
некоторые формы туберкулеза, чуму, азиатскую холеру, брюшной тиф,
бруцеллез, пневмонию, различные септические процессы.
2. Антибиотики - очень полезные вещества в сельском хозяйстве, прежде всего
как лечебные препараты в животноводстве, птицеводстве, пчеловодстве и
растениеводстве, а отдельные антибиотические вещества - и как стимуляторы
роста животных.
3. При широком применении антибиотиков в качестве лечебных препаратов
происходит быстрое накопление резистентных к этим соединениям форм
микроорганизмов. Проблема резистентности микроорганизмов ставит задачу
замены одних антибиотиков другими, то есть поиска все новых и новых
антибиотических веществ.
4. Некоторые из антибиотиков с успехом применяются в пищевой и консервной
промышленности в качестве консервантов скоропортящихся продуктов (свежей
рыбы, мяса, сыра, различных овощей).
5. Антибиотические вещества - новые, ранее неизвестные по химическому
строению соединения - представляют огромный интерес для специалистов в
области химии природных соединений. Изучение структуры этих веществ, а
также синтез некоторых из них способствовали бурному развитию указанного
направления в химии, а следовательно, и самой науки об антибиотиках.
Достаточно указать, что к настоящему времени синтезированы такие
антибиотики, как пенициллины, хлорамфеникол, тетрациклины и др.
6. Антибиотики нашли широкое применение в научных исследованиях в качестве
веществ, используемых при изучении отдельных сторон метаболизма
организмов, расшифровки тонких молекулярных механизмов биосинтеза белка,
механизма функционирования мембран и других биохимических превращений как
специфические ингибиторы определенных реакций. Например, одни антибиотики
специфически ингибируют отдельные этапы синтеза белка на рибосомах
(хлорамфеникол, пуромицин, тетрациклин), другие - синтез на разных
уровнях нуклеиновых кислот (саркомицин подавляет активность полимераз;
актиномицин блеомицин, рубомицин и другие нарушают функцию ДНК; и т.д.),
третьи - образование клеточных стенок (пенициллины) и т.д.
7. Изучение путей образования антибиотиков способствует глубокому
проникновению в механизмы синтетической деятельности продуцентов этих
биологически активных соединений, раскрытию основных этапов их
метаболизма.
Таким образом, все эти факторы способствовали и продолжают
способствовать тому, что к проблеме антибиотиков привлечено внимание
огромных групп ученых различных направлений: микробиологов, микологов,
биохимиков, химиков, генетиков, цитологов, фармацевтов, врачей, технологов
и т.д. изучение антибиотиков - это типичный пример комплексного подхода к
проблеме, что само по себе способствовало прогрессу в исследовании этих
биологически активных соединений.
5. Биологическая роль антибиотиков в природе.
Результаты, получаемые в лабораторных условиях нельзя непосредственно
переносить на явления, имеющие место в естественных местах обитания
организмов, как отмечал Новогрудский (1948), явления микробного антагонизма
в почве протекают своеобразно, иногда значительно отличаясь от антагонизма
тех же микробов на искусственных питательных средств. Это положение имеет
особенно важное значение при рассмотрении вопроса в биологической роли
антибиотиков, т.е. о той роли этих веществ, какую они играют в естественных
местах нахождения микроорганизмов, образующих их.
О биологической роли антибиотиков не сущществует единого менения. Это
говорит о том. Что обсуждаемый вопрос представляет собой не простое
явление.
Рассмотрим две противоположные точки зрения и биологической роли
антибиотиков.
Первая исходит из того, что образование антибиотиков следует
рассматривать как специфическую особенность обмена веществ организмов,
возникшую и закрепленную у них в процессе эволюционного развития.
Образование и выделение антибиотиков в окружающую среду при жизни
организмов или после их отмирания - могущественный фактор в борьбе за
существования видов.
Такая точка зрения о роли антибиотических веществ широко
распространена среди ведущих российских и зарубежных специалистов. Ее
поддерживают Имженецкий, Красильников, Гаузе, Гроссбард, Брайэн, Гаррет,
Торнтон и другие ученые.
Биосинтез антибиотиков - наследственная особенность организмов,
проявляющаяся в том. Что каждый вид (штамм) способен образовывать один или
несколько вполне определенных, строго специфичных для него антибиотических
веществ.
Вместе с тем известно, что одинаковые антибиотики могут образовываться
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
