Social practice as a solution?

1.2.1. Antibiòtics: definició i història

El terme antibiòtic (del grec. anti, "contra"; bios, "vida") es referia originalment a un compost natural produït principalment per fongs o un altres microorganismes i el qual mata els bacteris causant de malalties en humans i animals. Actualment, ens referim a antibiòtic com a una substància química produïda per un microorganimse o bé un derivat sintètic que és capaç d’inhibir el creixement (bacteriostàtic) o matar (bactericida) altres microorganismes sensibles.

Abans del segle XX els tractaments de les infeccions es basaven en medicina tradicional. Moltes de les civilitzacions antigues com egipcis, grecs, xinesos i indis d’Amèrica central utilitzaven floridures específiques i extractes de plantes pel tractament d’infeccions però sense comprendre la connexió entre les seves propietats antibacterianes i el tractament de malalties.

Durant el segle XIX i prèviament a la introducció dels antibiòtics i tractaments antisèptics, més de la meitat dels pacients quirúrgics desenvolupaven infeccions i com a conseqüència els científics es van començar a interessar en la recerca de medicaments capaços de combatre els bacteris causants d’aquestes malalties. A Alemanya, Paul Ehrlich va descobrir el primer antimicrobià sintètic, Salvarsan (arsfenamine). Però no va ser fins el 1928 que Alexander Fleming va observar que el creixement de colònies del bacteri Staphylococcus aureus podia ser inhibit per acció d’una substància secretada pel fong del gènere Penicillium, demostrant així les seves propietats antibacterianes, tot i que no va ser capaç de purificar-ne la molècula, la penicil·lina.

El 1932, als Laboratoris Bayer d’Alemanya, un equip d’investigació va desenvolupar la primera sulfonamida i el primer antibacterià disponible al mercat, el Prontosil, el qual tenia un efecte relativament ampli contra cocs Gram-positius però no contra enterobacteris. Un avenç clau va tenir lloc el 1945 amb el desenvolupament i producció a gran escala de la penicil·lina. La penicil·lina purificada presentava una potent activitat antibacteriana contra

1. Introducció general

65 un ampli espectre de bacteris i amb una baixa toxicitat pels humans. A més, la seva activitat no es veia inhibida per components biològics a diferència del què succeïa amb les sulfonamides sintètiques. El descobriment d’un antibiòtic tant potent era un fet inaudit i el desenvolupament de la penicil·lina va donar lloc a un interès renovat en la recerca de compostos antibiòtics d’eficàcia i seguretat similars.

Aquestes troballes, junt amb el descobriment de l’estreptomicina per Selman Waksman, van obrir l’era dels antibiòtics.

A partir de la seva introducció als anys 40, els antibiòtics van transformar la medicina i van reduir dràsticament les malalties i les morts per infeccions bacterianes, les quals eren causes principals de mortalitat i morbiditat en humans. Encara més, es va descobrir que determinats tipus de bacteris, sobretot actinomicets i estreptomicets, sovint produïen compostos amb propietats antibiòtiques, fet que va donar lloc a esforços per aïllar bacteris ambientals productors d’antibiòtics.

Actualment, es considera que es van descobrir i produir més de 20 classes noves d’antibiòtics entre 1930 i 1962 amb un gran auge en els anys 60 (Coates et al., 2002; Powers, 2004) (Figura 2). Des d’aleshores però, la troballa i desenvolupament de nous antibiòtics s’ha reduït de manera molt considerable amb només unes cinc classes noves d’antibiòtics comercialitzades (Butler i Buss, 2006; Hair i Kean, 2007), principalment degut al problema de l’aparició ràpida de bacteris resistents cada vegada que un nou antibiòtic és introduït al mercat. Per tal de combatre els patògens resistents en molts casos s’ha optat per una aproximació basada en la modificació dels antibiòtics ja existents en lloc del descobriment de nous.

1.2.2. Ús dels antibiòtics

Tal i com s’ha esmentat anteriorment, el descobriment i producció d’antibiòtics en la primera meitat del segle passat ha estat un dels grans èxits de la medicina. L’ús d’antibiòtics ha revolucionat el tractament de malalties infeccioses bacterianes, tant en humans com en animals, i ha permès reduir la morbiditat i mortalitat associades, així com augmentar

1. Introducció general

66

l’esperança de vida de la població. Els antibiòtics són també essencials en medicina moderna i en procediments com cirurgies, o per evitar infeccions en tractaments de quimioteràpia per càncer, els qual no es podrien realitzar sense disposar d’antibiòtics potents.

Des d’aleshores, quantitats cada vegada més importants d’antibiòtics s’han anat produint i utilitzant en aplicacions diverses com les que es detallen a continuació:

• Ús terapèutic/profilàctic en humans

• Ús terapèutic/profilàctic en animals (bestiar boví, porcí, aviram, etc.) incloent-hi l’aqüicultura

• Producció: per augmentar el creixement d’animals destinats a la producció d’aliments (factors de creixement) i millorar l’eficàcia nutritiva en animals

• Ús terapèutic/profilàctic en agricultura

• Ús terapèutic/profilàctic en animals domèstics

• Ús com a biocides en productes de neteja

• Ús en esterilitat de cultius, clonació, i selecció en investigació i indústria

Cal destacar que l’ús terapèutic en humans representa menys de la meitat de totes les aplicacions dels antibiòtics comercialment disponibles. De fet, els antibiòtics són utilitzats en major quantitat en animals destinats a la producció d’aliments que en el tractament de malalties en pacients (Davies i Davies, 2010). Encara que l’ús d’antibiòtics per a l’augment del creixement animal en ramaderia va ser prohibit a la Unió Europea el 2006, encara hi ha molts altres països que els utilitzen amb aquesta finalitat.

1.2.3. Classificació dels antibiòtics

Avui dia, les diferents classes d’antibiòtics que es coneixen es classifiquen basant-se en el seu mecanisme d’acció, estructura química, o espectre d’activitat (Neu, 1992). Els antibiòtics, per exemple, poden actuar inhibint la síntesi proteica, com és el cas d’aminoglicòsids, cloramfenicol, macròlids i tetraciclines; o interactuar en la síntesi de DNA i RNA com fan

1. Introducció general

67 quinolones i rifamicines. Altres grups inhibeixen la síntesi o danyen la paret cel·lular bacteriana com per exemple els β-lactàmics i glicopèptids, o d’altres modifiquen el metabolisme energètic de la cèl·lula bacteriana com sulfonamides i trimetoprim.

A la Taula 2 es presenten les classes principals d’antibiòtics utilitzats actualment i el seu mecanisme d’acció.

1. Introducció general

68