Každý rok na celom svete zomrie na infekcie spôsobené rôznymi druhmi baktérií, ktoré sú rezistentné na súčasné antibiotiká, asi 700 tisíc ľudí.
Tu je niekoľko príkladov: Otvorená zlomenina spôsobila, že žena mala femurálnu infekciu. Na liečbu sa použila antibiotická terapia, ale bola neúspešná a pacient zomrel na septický šok. Zistilo sa, že Klebsiella, baktéria normálnej ľudskej flóry, je patogénna a rezistentná na všetkých 26 antibiotík zaregistrovaných v Spojených štátoch amerických.
Každý rok zomrie na infekčné choroby spôsobené baktériami rezistentnými na antibiotiká približne 23 tisíc ľudí v Spojených štátoch, 25 tisíc ľudí v Európe a asi 700 tisíc ľudí na celom svete. Podľa odborníkov asi za tri desaťročia miera úmrtnosti na tieto baktérie dosiahne 10 miliónov ľudí ročne. Financovanie vývoja nových antibiotík však klesá.
Prečo sa baktérie stávajú agresívnymi a rezistentnými na lieky? A prečo je teda vývoj nových antibiotík nerentabilný?
Ako viete, antibiotiká boli objavené celkom náhodou. Alexander Fleming bol pozoruhodný svojou šikovnosťou, ktorá vôbec namaľuje vedca, ba ešte viac bakteriológa. V roku 1922, keď sa hlien z nosa dostal na kolóniu baktérií, vedec náhodou objavil enzým nazývaný lyzozým. A o 6 rokov neskôr, v roku 1928, omylom zaviedol do kultúry stafylokokových spór plesne a všimol si, že všetky baktérie v okolí pestovanej huby zomreli.
Vedec dospel k záveru, že baktericídna látka je vďaka plesniam syntetizovaná vytlačením baktérií, ktoré súťažia o živné médium. Fleming izoloval penicilín z plesne, ktorý sa ukázal byť účinnejší ako externé antiseptikum, ktoré sa v tom čase používalo v chirurgii. Penicilín, na rozdiel od antiseptických liekov, môže byť vstreknutý do ľudského tela a tam bojuje s infekciami v rôznych tkanivách a orgánoch. Navyše, aj keď bolo liečivo zriedené 800-krát, jeho antibakteriálna aktivita pretrvávala.
Neskôr bola vysoká aktivita malých dávok liečiva vysvetlená stanovením mechanizmu účinku penicilínu. Ak sa antiseptiká používajú vo vysokých koncentráciách, bunkové steny baktérií sa ničia. Penicilín preniká do bunky, kde blokuje tvorbu biopolyméru, ktorý je potrebný na rast bakteriálnych bunkových stien.
Fleming však skoro dokázal dokázať, že ak sa podáva alebo podáva príliš nízka dávka penicilínu na krátku dobu, potom kolónie baktérií, ktorým sa podarilo prežiť, získajú rezistenciu na tie dávky lieku, ktoré boli predtým účinné. A dokonca neskôr vedci zistili, že stafylokoky majú vrodenú schopnosť syntetizovať enzým, ktorý ničí penicilín. Je to do určitej miery antidotum.
Propagačné video:
V súčasnosti vedci spoľahlivo preukázali, že takéto konfrontácie sú charakteristické nielen v prírodných podmienkach medzi baktériami a hubami, ale aj medzi druhmi baktérií rovnakého rodu, pretože v tomto prípade majú rovnaký substrát a výklenok, proti ktorému sa musí bojovať. Napríklad v súčasnosti bojujú rôzne typy stafylokokov o sliznicu ľudského úst a súčasne produkujú antidotá a baktericídne látky.
V tejto konfrontácii však nie sú žiadni víťazi ani porazení, pretože v priebehu miliónov rokov sa taký evolučný zápas mnohých typov mikroorganizmov ľudskej mikroflóry zmenil na rovnováhu, ktorá sa stala neoceniteľnou akvizíciou pre organizmus ako celok. Počet každého druhu je prísne obmedzený baktericídnou aktivitou iných typov baktérií, veľkosťou výklenku a imunitou organizmu. Najmä populácia Staphylococcus aureus, ktorá spôsobuje hnisavé infekcie, môže dosiahnuť až 10 000 baktérií na ml média bez poškodenia ľudského tela a baktéria Klebsiella môže byť prítomná v črevách alebo na koži zdravého človeka a nemôže uškodiť osobe, ak je veľkosť populácie bude najviac 10 000 baktérií na gram výkalov.
Jednoduchý príklad pomôže odpovedať na otázku, prečo baktérie získavajú super-rezistenciu na antibiotiká. Predovšetkým si možno predstaviť, že v jednom z malých afrických štátov dochádza ku konfliktu a jedna zo strán dostala zbrane hromadného ničenia. Ak hovoríme o baktériách, potom sa antibiotiká stanú takými zbraňami hromadného ničenia, ale nie prírodného pôvodu, ale modernými syntetickými látkami, ktoré sa používajú vo vysokých koncentráciách.
Po použití týchto antibiotík v dôsledku druhov baktérií, ktoré sú na liečivo najcitlivejšie, dôjde k zníženiu diverzity druhov. Výklenky, ktoré sa v dôsledku toho uvoľnia, budú skôr rýchlo obsadené tými druhmi baktérií, ktoré majú schopnosť syntetizovať protilátky. Evolučnú výhodu tak získajú kolónie tých baktérií, ktoré sú rezistentné na antibiotiká, a v dôsledku toho sa zníži genetická diverzita v rámci jedného druhu. Preto s použitím antibiotík osoba bezvedomia vytvára pozitívne podmienky pre najodolnejšie kmene baktérií. Z tohto dôvodu vedie nevyvážené používanie antibiotík často k rozvoju chronických chorôb vyvolaných zvýšením patogénnej mikroflóry.
Osoba, ktorá je nositeľom tohto druhu baktérií, sa stane distribútorom a odovzdá ich svojim príbuzným, priateľom a známym, ktorí nakoniec začnú používať iné antibiotiká. Prirodzený výber teda bude pokračovať a baktérie, ktoré sú rezistentné na jeden typ antibiotika, postupne získajú takzvanú multirezistenciu, to znamená rezistenciu na rôzne typy antibiotík. Tieto patogény sa nazývajú superbugy.
Okrem toho má veľa typov baktérií schopnosť výmeny génov rezistencie pomocou plazmidu (horizontálny prenos genetických prvkov mimo chromozómu). Veľké nebezpečenstvo spočíva v tom, že rezistencia na veľké množstvo druhov antibiotík je získavaná anaeróbnymi baktériami, ktoré sa vyznačujú anoxickým metabolizmom. Ak je osoba zranená, môžu tieto baktérie preniknúť do krvného obehu a spôsobiť tak vážnu infekciu. To je presne to, čo sa stalo v prípade opísanom vyššie, keď baktérie prenikli do kostného tkaniva. V snahe zachrániť ženu lekári použili takmer tucet antibiotík a tucet ďalších liekov bolo testovaných na kultúre izolovanej od zamerania infekcie, ale všetky tieto antibiotiká boli neúčinné.
Ešte väčšie nebezpečenstvo je, že všetky druhy patogénnych baktérií môžu získať rezistenciu na antibiotiká, najmä tie, ktoré spôsobujú antrax, salmonelózu a úplavicu. Aj keď sú všetky tieto infekcie prakticky neobvyklé, ich patogény môžu pomerne ľahko získať rezistenciu na antibiotiká od baktérií normálnej mikroflóry vďaka horizontálnemu prenosu génov v plazmidoch. Okrem toho sú hospodárske zvieratá často nositeľmi nebezpečných infekcií. Je potrebné poznamenať, že v tomto prípade sú rezistentné baktérie v nich oveľa rozšírenejšie ako u ľudí. Podľa odborníkov je to spôsobené skutočnosťou, že v poľnohospodárstve sa antibiotiká pridávajú do krmiva, aby sa zabránilo rôznym druhom infekcií. Tieto dávky nezabíjajú baktérie,ale nedovoľujú im množiť sa. Ale Fleming napokon povedal, že používanie nízkych dávok antibiotík vedie k zníženiu citlivosti na lieky.
Veľmi zaujímavý experiment uskutočnila skupina Harvardských výskumníkov, v ktorej sa ukázalo, ako počet rezistentných kmeňov baktérií rastie v prípade postupného zvyšovania koncentrácie antibiotík z minimálneho na tisícnásobok.
Preto by sa antibiotiká mali užívať iba podľa predpisu lekára a iba v odporúčaných dávkach. Zároveň treba pamätať na to, že ak baktéria, ktorá vyvolala chorobu, je už rezistentná na antibiotikum, môže byť dokonca dlhodobé užívanie lieku vo vysokých koncentráciách neúčinné. V tomto prípade je potrebné v laboratórnych podmienkach stanoviť citlivosť baktérie na liečivo. Na tento účel sa spolu s naočkovaním baktérií umiestnia papierové disky na živné médium, ktoré sú impregnované rôznymi druhmi antibiotík. Keď sa okolo diskov objavia priehľadné krúžky, môžeme hovoriť o absencii rastu bakteriálnej kultúry. Inými slovami, je citlivé na toto antibiotikum. Pri absencii transparentného prsteňa môžeme hovoriť o prítomnosti odporu.
Na základe výsledkov takejto štúdie lekári už budú môcť predpísať jedno z úzkopásmových antibiotík, ktoré potláča patogén bez toho, aby poškodilo celú mikroflóru. Tento druh výskumu je však pomerne nákladný a vyžaduje niekoľko dní. Z tohto dôvodu, aby lekári nestrácali čas, predpisujú spravidla antibiotiká bez čakania na výsledky testov. Vo väčšine prípadov sa táto analýza nevykonáva vôbec a antibiotikum sa predpisuje bez stanovenia typu patogénu. Preto sa používa širokospektrálne antibiotikum. V niektorých prípadoch to môže mať pozitívny účinok, ale v ľudskom meradle táto prax ešte zhoršuje problém bakteriálnej rezistencie na antibiotiká.
Ak hovoríme o vývoji a testovaní nových druhov antibiotík, treba poznamenať, že tento proces je veľmi pracný a nákladný. Jeho implementácia si vyžaduje asi miliardu investícií a viac ako desať rokov. Okrem toho sa antibiotiká vo väčšine prípadov používajú v krátkych cykloch, niekedy len niekoľkokrát za život. Ak hovoríme o antipyretických, analgetických alebo hormonálnych drogách, používajú sa oveľa častejšie a v širšom rozsahu. Vďaka tomu sú atraktívnejšie pre investície. Z tohto dôvodu sa nové antibiotiká zavádzajú do praxe stále menej.
Neochota investorov investovať do vývoja nových liekov je tiež spôsobená tým, že rezistencia najnovších generácií baktérií sa stále zvyšuje. V modernej terapii sa lekári zdržiavajú rozsiahleho používania nových antibiotík a používajú ich iba v extrémnych prípadoch vo forme rezervy. To znižuje dopyt po týchto drogách a zbavuje ich zisku. Ukazuje sa teda, že bakteriálna rezistencia spôsobená antibiotikami inhibuje vývoj nových liekov.
Objav a aktívne používanie antibiotík pri liečbe sa nepochybne stal skutočným prielomom v medicíne. Od svojho vzniku antibiotiká zachránili milióny ľudských životov. Teraz je však potrebné hľadať nové riešenia, ktoré pomôžu znížiť závislosť lieku od používania antibiotík.