Con il termine antibiotici si indicano sostanze che sono prodotte da microrganismi e che sono in grado d’agire su altri microrganismi (o su cellule viventi) inibendone la crescita (antibiotico batteriostatico) o distruggendoli (antibiotico battericida).
Comunemente, quando si parla di antibiotici si fa riferimento a un vasto gruppo di farmaci antibatterici utilizzati per trattare numerose condizioni patologiche. Tali farmaci possono essere di origine naturale (anche antibiotici naturali o in senso stretto) oppure di origine sintetica (più correttamente si dovrebbe parlare di chemioterapici antimicrobici o di antimicrobici di sintesi). Con antibiotici semisintetici si fa riferimento ad antibiotici naturali modificati chimicamente.
Il primo antibiotico
Il primo antibiotico fu identificato da un italiano, Vincenzo Tiberio, alla fine del XIX sec.; ufficiale medico del Corpo Sanitario della Marina Militare, Tiberio descrisse il potere battericida di alcune muffe. Di fatto, comunque, le moderne ricerche sugli antibiotici iniziarono nel 1928, anno in cui Alexander Fleming, un medico, biologo e farmacologo britannico, scoprì la penicillina, sostanza originata e diffusa da un fungo (il Penicillium notatum) e in grado di inibire lo sviluppo di numerose specie di batteri, anche se soltanto dal 1940 essa trovò impiego in campo terapeutico. La scoperta di questo antibiotico fu abbastanza casuale; Fleming si accorse che una delle piastre di coltura era stata contaminata da una muffa, evenienza peraltro abbastanza comune e infatti non fu questo ad attirare l’attenzione dello scienziato quanto piuttosto il fatto che le colonie batteriche attorno alla muffa si erano dissolte. L’efficacia di questa muffa fu poi provata su altri tipi di batteri; dal momento che la muffa in questione apparteneva al genere Penicillum, Fleming la chiamo penicillina. Alcuni anni dopo, Ernst Boris Chain, un biochimico tedesco, e Howard Walter Florey, un anatomopatologo australiano, isolarono e purificarono la sostanza. Nel 1945, a Fleming, Chain e Florey fu assegnato il premio Nobel per la medicina.
Successivamente altri importanti antibiotici cominciarono a essere utilizzati con questa finalità (tra i più noti vanno citati la streptomicina o le potenti tetracicline), sino ad arrivare a oggi con migliaia di queste sostanze, delle quali solo alcune trovano però impiego nel campo della medicina.
La classificazione
Le modalità di classificazione degli antibiotici sono molteplici. Una modalità di una certa rilevanza è quella che suddivide tali farmaci in famiglie, quelle maggiormente utilizzate in ambito medico sono i beta-lattamici (fanno parte di questa famiglia le penicilline e le cefalosporine), le tetracicline, i macrolidi, i chinoloni e gli aminoglicosidi.
In base al tipo di azione si distinguono antibiotici batteriostatici e battericidi. I primi agiscono bloccando la crescita dei batteri e agevolando conseguentemente la loro rimozione da parte dell’organismo, i secondi agiscono invece causando la morte dei batteri. In molti casi il tipo di azione (battericida o batteriostatica) è legato al dosaggio di antibiotico assunto.
Un antibiotico può essere classificato anche facendo riferimento al suo spettro d’azione che può essere ampio, medio oppure ristretto. Quelli ad ampio spettro sono attivi sia verso i batteri Gram+ sia verso i batteri Gram-; quelli a medio spettro sono invece molecole attive contro i batteri Gram+ e contro alcuni batteri Gram-; quelli a spettro ristretto sono invece attivi o soltanto verso i batteri Gram+ o soltanto verso i batteri Gram-.
Di un certo interesse è la classificazione in base al meccanismo di azione; in base a questo criterio si distinguono antibiotici che:
- inibiscono la sintesi della parete cellulare batterica
- alterano la membrana citoplasmatica del batterio
- inibiscono il meccanismo di replicazione e di trascrizione degli acidi nucleici
- che interferiscono con la sintesi proteica
- che interferiscono con il metabolismo energetico.
Come si può facilmente intuire dall’elenco sopra riportato, dal punto di vista chimico, il meccanismo di azione di questi farmaci può essere molto variabile, anche se gli scopi che ci si pongono sono sostanzialmente due. Si può avere così un tipo di intervento competitivo con le sostanze che fanno naturalmente parte della struttura del batterio oppure un’interferenza a livello enzimatico durante la sintesi del microrganismo stesso. L’effetto è comunque quello di bloccare lo sviluppo e la crescita del batterio, andando ad alterarne irreparabilmente la vitalità, impedendo i processi di sintesi biologica.
Effetti di un farmaco antibiotico
Come abbiamo visto, alcuni tipi di antibiotico esplicano la loro attività solamente contro determinati tipi di batteri (antibiotici a spettro ristretto e antibiotici a medio spettro), mentre altri, quelli ad ampio spettro, sono in grado di contrastare una vasta gamma di microrganismi. La scelta dell’antibiotico da utilizzare dipende non solo dal tipo di microrganismo estraneo, ma anche dalla sede nella quale è presente l’infezione.
Il sistema che viene generalmente adottato per decidere quale sia il metodo migliore da applicare, è quello di effettuare una coltura dei batteri e verificarne la sensibilità a vari tipi di antibiotico (per approfondimenti si consulti il nostro articolo Antibiogramma).
Il primo fra gli antibiotici scoperto da Fleming fu la penicillina, nel 1928. La sua scoperta gli valse il premio Nobel nel 1945.
In certi casi, per accrescere l’efficacia del trattamento e ridurre il rischio di resistenza, possono essere prescritti contemporaneamente diversi principi attivi. Inoltre, l’associazione di più antibiotici non porta in nessun caso a un potenziamento della loro azione, bensì a un semplice effetto addizionale della loro efficacia, agendo su diversi batteri sui quali un determinato antibiotico può risultare inefficiente. In certi casi può addirittura verificarsi uno stato di antagonismo tra antibiotici diversi, per cui si consiglia prevalentemente di impiegare il più idoneo per combattere uno specifico batterio.
Un antibiotico aiuta a combattere le infezioni sia quando l’organismo viene attaccato da batteri pericolosi sia quando gli organismi patogeni si manifestano con una virulenza incontrollata. L’effetto può manifestarsi anche nella prevenzione delle infezioni nei casi in cui il sistema immunitario sia indebolito o quando esista il rischio di un’endocardite cioè di un’infiammazione dell’endocardio (il rivestimento interno del cuore).
La resistenza (antibiotico-resistenza)
Alcuni batteri sono in grado di sviluppare una certa resistenza a un antibiotico che in precedenza si era dimostrato efficace. La resistenza consiste nell’insensibilità da parte di alcuni batteri nei confronti di un antibiotico che risulta invece efficace con altri microbi della stessa colonia. A lungo andare i batteri resistenti si sviluppano sempre più, dando origine a una nuova specie resistente. In questi casi si ha un’insensibilità primaria, mentre si parla di insensibilità secondaria quando il farmaco provoca una mutazione genetica su alcuni microrganismi appartenenti a una medesima colonia, con lo stesso risultato che si ha una nuova specie.
Può comparire resistenza anche nei casi in cui un determinato batterio si sviluppi seguendo una via metabolica che non sia bloccata dall’azione del farmaco o inizi a produrre un enzima che scinda o inattivi l’antibiotico stesso.
I casi in cui si sviluppa più facilmente resistenza sono quelli nei quali un individuo non assume l’antibiotico secondo le prescrizioni mediche oppure durante un trattamento prolungato. Proprio per questo motivo è consigliabile seguire alcune regole pratiche, onde evitare di assumere un antibiotico senza che questo abbia realmente effetto. Prima di tutto non bisogna mai utilizzare un antibiotico se non è necessario (e questo lo deve comunque decidere un medico); inoltre si deve evitare di ricorrere a dosi di antibiotici inferiori a quelle previste e di effettuare trattamenti discontinui o incompleti; meglio evitare infine gli antibiotici più potenti se basta una semplice penicillina per risolvere il problema. Esistono comunque antibiotici efficaci per trattare gravi infezioni antibiotico-resistenti.
Effetti collaterali
Oltre ai classici effetti collaterali tipici di ogni specifico gruppo, la maggior parte degli antibiotici provoca saltuariamente nausea, diarrea ed eruzioni cutanee. Gli antibiotici possono inoltre uccidere i batteri naturalmente presenti nell’organismo, successivamente sostituiti da funghi che causano, per esempio, candidosi orale, intestinale o vaginale. Talvolta si verifica una grave reazione allergica che induce gonfiore e prurito o difficoltà di respirazione.
Per approfondire: Batteri – Infezione.
