Les antibiotiques sont des composés naturels ou synthétiques qui tuent les bactéries . Il existe une myriade d'antibiotiques différents qui agissent sur différents composants structurels ou biochimiques des bactéries. Les antibiotiques n'ont aucun effet direct sur le virus.
Avant la découverte du premier antibiotique, pénicilline , dans les années 1930, il y avait peu de moyens efficaces de lutter contre les infections bactériennes. Maladies telles que pneumonie , tuberculose la fièvre typhoïde étaient pratiquement incurables et des infections bactériennes mineures pouvaient se transformer en maladies mortelles. Dans les décennies qui ont suivi la découverte de la pénicilline, de nombreux antibiotiques naturels ont été découverts et encore plus ont été synthétisés vers des cibles spécifiques sur ou dans des bactéries.
Les antibiotiques sont fabriqués par des bactéries et divers organismes eucaryotes, tels que les plantes, généralement pour protéger l'organisme contre les attaques d'autres bactéries. La découverte de ces composés implique le criblage d'échantillons contre des bactéries pour une inhibition de la croissance des bactéries. Dans les contextes commerciaux, un tel dépistage a été automatisé afin que des milliers d'échantillons puissent être traités chaque jour. Les antibiotiques peuvent également être fabriqués en adaptant un composé à une cible sélectionnée. L'avènement de la technologie de séquençage moléculaire et de la reconstruction d'images en trois dimensions a facilité la conception d'antibiotiques.
La pénicilline est l'un des antibiotiques d'une classe connue sous le nom d'antibiotiques bêta-lactamines. Cette classe porte le nom de la structure en anneau qui fait partie de la molécule d'antibiotique. D'autres classes d'antibiotiques comprennent les tétracyclines, les aminosides, les rifamycines, les quinolones et les sulfamides. L'action de ces antibiotiques est variée. Par exemple, les antibiotiques bêta-lactamines exercent leur effet en perturbant la fabrication de peptidoglycane , qui est le principal réseau porteur de stress dans la paroi cellulaire bactérienne. La perturbation peut se produire en bloquant soit la construction des sous-unités du peptidoglycane, soit en empêchant leur incorporation dans le réseau existant. Dans un autre exemple, les antibiotiques parmi les glycosides peuvent se lier à une sous-unité du ribosome, ce qui bloque la fabrication de protéines, ou peuvent réduire la capacité des molécules à se déplacer à travers la paroi cellulaire vers l'intérieur de la bactérie. Comme dernier exemple, les antibiotiques quinolones perturbent la fonction d'une enzyme qui déroule la double hélice de acide désoxyribonucléique , ce qui est vital si l'ADN doit être reproduit.
En plus d'être variés dans leurs cibles d'activité antibactérienne, différents antibiotiques peuvent également varier dans la gamme de bactéries qu'ils affectent. Certains antibiotiques sont classés comme des antibiotiques à spectre étroit. Ils ne sont mortels que contre quelques types (ou genres) de bactéries. D'autres antibiotiques sont actifs contre de nombreuses bactéries dont la construction peut être très différente. Ces antibiotiques sont décrits comme ayant un large spectre d'activité.
Dans les décennies qui ont suivi la découverte de la pénicilline, une myriade d'antibiotiques différents se sont révélés incroyablement efficaces pour contrôler les bactéries infectieuses. Les antibiotiques sont rapidement devenus (et restent dans une large mesure) un outil vital dans l'arsenal du médecin contre de nombreuses infections bactériennes. En effet, dans les années 1970, le succès des antibiotiques a conduit à l'idée généralement répandue que les maladies infectieuses bactériennes seraient bientôt éliminées. Cependant, l'acquisition ultérieure de résistance à de nombreux antibiotiques par des bactéries s'est avérée très problématique.
Parfois, la résistance à un antibiotique peut être surmontée en modifiant légèrement l'antibiotique, via l'ajout d'un groupe chimique différent. Cela agit pour modifier la structure arborescente de l'antibiotique. Malheureusement, une telle modification tend à produire une sensibilité au nouvel antibiotique pendant une durée relativement courte.
Résistance aux antibiotiques , un problème qui se développe lorsque les antibiotiques sont surutilisés ou mal utilisés. Si un antibiotique est utilisé correctement pour traiter une infection, toutes les bactéries infectieuses doivent être tuées directement ou affaiblies de telle sorte que la réponse immunitaire de l'hôte les tue. Cependant, l'utilisation d'une concentration d'antibiotique trop faible ou l'arrêt de l'antibiothérapie avant la période prescrite peut laisser des bactéries survivantes dans la population. Ces bactéries survivantes ont démontré une résistance. Si la résistance est régie par une modification génétique, la modification génétique peut être transmise aux générations suivantes de bactéries. Par exemple, de nombreuses souches de la bactérie responsable de la tuberculose sont désormais également résistantes à un ou plusieurs des antibiotiques couramment utilisés pour contrôler l'infection pulmonaire. Comme deuxième exemple, certaines souches de Staphylococcus aureus qui peuvent provoquer des furoncles, une pneumonie ou des infections sanguines, résistent à presque tous les antibiotiques, ce qui rend ces conditions difficiles à traiter. De façon inquiétante, une souche de Staphylococcus (qui jusqu'à présent a été rarement rencontrée) est résistante à tous les antibiotiques connus.