אנטיביוטיקה (מיוונית עתיקה: Αντιβιοτικά, Antibiotiká) היא קבוצת תרכובות אורגניות הגורמות למותם או להפסקת גדילתם של חיידקים. גילויה של האנטיביוטיקה היווה את אחת מהמהפכות הרפואיות החשובות ביותר במאה ה-20. מאז תחילת השימוש באנטיביוטיקה לסוגיה, חלה ירידה משמעותית בתמותה ממחלות חיידקיות בהן דלקת ריאות חיידקית, שחפת, עגבת, טטנוס, דיפתריה ועוד. המונח "אנטיביוטיקה" נטבע על ידי הביוכימאי והמיקרוביולוג היהודי-אמריקאי זלמן אברהם וקסמן.

רוב האנטיביוטיקות מיוצרות באופן טבעי על ידי פטריות, חיידקים ויצורים אחרים. בעבר התייחס המונח לחומרים טבעיים בלבד אך כיום קיימות גם אנטיביוטיקות סינתטיות (מלאכותיות). לעיתים יש בלבול בין חומרים אנטיביוטיים המשמשים ברפואה להרג חיידקים לבין חומרים אנטי בקטריאליים המשמשים לצורכי חיטוי וקוסמטיקה, אך למעשה מדובר בחומרים בעלי הרכב ומטרות שונים. אנטיביוטיקה אינה יעילה נגד וירוסים.

האנטיביוטיקה הראשונה שהתגלתה הייתה הפניצילין בשנת 1928. מגלה הפניצילין, אלכסנדר פלמינג, זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה על הישגו זה. התרופה האנטיביוטית הראשונה שנכנסה לשימוש מסחרי היא הסולפה ב-1935, אחריה פניצילין ב-1941 וסטרפטומיצין ב-1943.

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 התסמינים שמציג החולה.

האנטיביוטיקות נחשבות לתרופות בטוחות יחסית, בעלות נזקים מועטים עד בלתי קיימים לבעלי חיים ולבני אדם, מה שהופך אותן לתרופות הנמצאות בשימוש רב ברפואה. נכון ל-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 העשירה במרכיבים פרוביוטיים כגון מלפפונים חמוצים וכרוב כבוש. על אף שהנזקים הפיזיולוגיים הנגרמים כתוצאה משימוש באנטיביוטיקה הם מועטים, קיימת מגמה של צמצום השימוש הלא נחוץ בתרופות אנטיביוטיות, מחשש לירידה ביעילותן לאורך זמן בשל היווצרות של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.

ישנן תרכובות אנטיביוטיות הגורמות לאנשים הרגישים לתרופה לתגובות אלרגיות, אשר עשויות לסכן חיים, אופינית היא הרגישות לפניצילין. מקובל לבצע בדיקת רגישות^[1] לפני טיפול באנטיביוטיקה כאשר ידועה נטייה (גנטית) לרגישת אלרגית.

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.^[2]

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 בקטריוצידיות או 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.

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.

ערך מורחב – קבוצות אנטיביוטיקה
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:

  1. קבוצת הפניצילינים (שם כולל לשורה ארוכה של נגזרות).
  2. קבוצת הצפלוספורינים.
  3. קבוצת הקרבפנמים.

  • 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.

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.

ערך מורחב – עמידות לאנטיביוטיקה

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.^[3]

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.

• תרופות אנטי-ויראליות
• פרוביוטיקה

• אנטיביוטיקה, דף שער בספרייה הלאומית
• הערך "אנטיביוטיקה", באתר ויקירפואה
• ד"ר צבי עצמון אנטי אנטיביוטיקה, באתר "הידען" פורסם בגליליאו, גיליון 7, 1994
• ד"ר דינה צפרירי, גליליאו, המירוץ אחר אנטיביוטיקה חדשה, באתר ynet, 21 בספטמבר 2006
• טלי שמיר, בלתי ניתנים לשליטה, באתר כלכליסט, 2 בינואר 2014
• כרם אביטל, דו"ח: חיות בישראל מקבלות כמות אנטיביוטיקה חריגה, ומסכנות את הצרכן, באתר הארץ, 10 במאי 2015
• רן לוי, פטריות, חיידקי-על ודלעות קסומות- על ההיסטוריה הסודית של האנטיביוטיקה, באתר "עושים היסטוריה" (שידור של הפודקאסט וטקסט מלא שלו)
• "מיץ עובש" - פרק על פיתוח האנטיביוטיקה וחייו של אלכסנדר פלמינג בפודקאסט "מינהר הזמן", "כאן", תאגיד השידור הישראלי
• קסניה ז'ורבל, זוהה מנגנון אנטיביוטי חדש נגד חיידקים, במדור "חדשות מדע" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 24 במרץ 2024
• אנטיביוטיקה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• European Surveillance of Antimicrobial Consumption (ESAC) - project on antibiotic consumption in Europe אתר פרויקט האיחוד האירופאי לניטור צריכת אנטיביוטיקה (באנגלית)

בקטריולוגיה
מונחי יסוד	פרוקריוטים • ארכאונים (חיידקים קדומים) • חיידקים אמיתיים • אנדוטוקסין
חלקי התא החיידקי ואברוניו	נוקלאואיד • פלסמיד • ציטופלזמה • ריבוזום • קרום התא • דופן התא: פפטידוגליקן (חומצה טיכואית) • פריפלזמה • קרום חיצוני: ליפופוליסכריד • קפסולה ו-Slime layer • שוטון • פילי • פימבריה • ביופילם
מורפולוגיה	נקד • מתג • סלילון
פיזיולוגיה	פליגה • קוניוגציה • טרנספורמציה • עמידות לאנטיביוטיקה
מטבוליזם	חיידקים אירוביים (אווירניים אובליגטוריים, אווירניים פקולטטיביים, מיקרואירופילים) • חיידקים אנאירוביים (אל-אווירניים אובליגטוריים, אל-אווירניים פקולטטיביים, אל-אווירני סובל אוויר) • תסיסה • חיזור סולפט מיקרוביאלי • חיידקים סגולים
שיטות בקטריולוגיות	צביעת גראם (חיידקים גראם-חיוביים, חיידקים גראם-שליליים) • צביעה יציבת חומצה • מבחן קטלאז • מבחן אוקסידאז • מבחן קואגולאז • סיווג לנספילד • מבחן CAMP
מיגור חיידקים	חיטוי • פסטור • עיקור • אנטיביוטיקה