VIEDEŇ, BRATISLAVA. Rezistencia baktérií na antibotiká je dlhodobým problémom, ktorý v posledných desaťročiach vďaka zneužívaniu a nadužívaniu antibotík viedol k vzniku mnohých odolných bakteriálnych kmeňov. Dnes sú tieto baktérie jedným z najpálčivejších medicínskych problémov.
"Užívanie a zneužívanie antimikrobiálnych látok v humánnej medicíne a chove hospodárskych zvierat viedlo za posledných 70 rokov k obrovskému nárastu mikroorganizmov odolných voči týmto látkam. To viedlo k úmrtiam, väčšiemu utrpeniu a zvýšeným liečebný nákladom,“ komentovala to Svetová zdravotnícka organizácia (WHO).
Menej vedľajších účinkov
Fakty
Hlavné spôsoby rezistencie
1. Inaktivácia liečiva – penicilín a jeho deriváty sú inaktivované ß-laktamázami, enzýmami rozkladajúcimi tieto liečivá.
2. Zmena povrchovej štruktúry – zmena proteínov viažucich penicilín (PBP) v bunkovej stene baktérií ma za následok, že penicilín na ne neúčinkuje.
3. Zníženie koncentrácie liečiva – baktérie pomocou proteínových transportérov pumpujú liečivo von z bunky.
Rezistencia baktérií je väčšinou kódovaná na plazmidovej DNA – na malom kúsku DNA, ktorá je fyzicky oddelená od klasickej, chromozomálnej DNA a replikuje sa samostatne. Tieto plazmidy si baktérie medzi sebou vymieňajú pomocou bakteriálnej konjugácie v procese známom ako horizontálny génový transfer (HGT).
Pri bakteriálnej konjugácii vytvoria baktérie medzi sebou mostík, cez ktorý si túto plazmidovú DNA môžu vymieňať. HGT je primárnou príčinou vzniku nových rezistentných kmeňov.
Aby antibiotiká mali čo najmenej vedľajších účinkov, účinkujú na proteíny charakteristické iba pre baktérie.
Napríklad baktérie na rozdiel od ľudí majú na svojom povrchu okrem bunkovej membrány aj bunkovú stenu –jej peptidoglykanová vrstva je atakovaná penicilínovými antibiotikami. Ďalším cieľom antibiotík sú napríklad bakteriálne enzýmy.
Zlatý stafylokok
Príkladom multirezistentnej baktérie využívajúcej viaceré mechanizmy je zlatý stafylokok (Staphylococcus aureus).
Rezistentné kmene S.aureus na penicilín boli objavené už v roku 1947, iba štyri roky po tom, čo sa penicilín začal vyrábať vo veľkom. Dnes je S.aureus rezistentný aj na liečbu antibiotikami druhého sledu (methicilín) a dokonca v roku 2002 bol objavený aj kmeň rezistentný na vankomycín (antibiotikum, ktorého preskripcia je dôkladne kontrolovaná a smie sa použiť iba pri život ohrozujúcich stavoch).
Infekcia zlatým stafylokokom je pri normálne fungujúcom imunitnom systéme zvyčajne bez príznakov a prejaví sa až pri oslabení imunity. Najviac postihnutí bývajú dlhodobo chorí pacienti napojení na umelú ventiláciu. U tých spôsobuje zápaly pľúc a otravy krvi často končiace smrťou.
Vírusy, ktoré napádajú baktérie
Vírusy baktérií alebo baktériofágy, sú vírusy napádajúce výhradne baktérie. V minulosti boli považované za alternatívu antibiotík pri boji proti baktériám (fágová terapia), ale pre viacero prekážok sa od ich využitia zatiaľ upustilo. Doteraz sa myslelo, že nemajú žiadny vplyv na ľudské zdravie.
Vedci z Wyss Institute na Harvardovej univerzite však teraz publikovali štúdiu v Nature, ktorá ukazuje, že tieto fágy sú spoluzodpovedné za šírenie rezistencie na antibiotiká.
„Znamená to, že situácia ohľadne rezistencie na antibiotiká je ešte znepokojujúcejšia, ako sme si mysleli“, povedal Jim Collins, vedúci autor štúdie a profesor syntetickej biológie na Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.
Myšiam podávali antibiotiká ciprofloxacín alebo ampicilín, štandardne predpisované pri bakteriálnych ochoreniach. Po ôsmich týždňoch vyizolovali vedci vírusovú DNA z myších fekalií a podrobili ju sekvenovaniu. Výsledky ukázali, že fágy izolované z myší liečených ampicilínom obsahovalo gény zodpovedné za rezistenciu voči ampicilínu.
Rovnako dopadla aj skupina, ktorej bol podávaný ciprofloxacín. Vedci chceli ďalej dokázať, že fágy nielen obsahujú rezistentné gény, ale ich dokážu aj preniesť do baktérií. Preto infikovali baktérie z kontrolných, neliečených myší vírusmi z myší liečených antibiotikami.
Vírusy z myší liečených ampicilínom zvýšili rezistenciu infikovaných baktérií viac ako trojnásobne a z myší liečených ciprofloxacínom viac ako dvojnásobne. A aby toho nebolo málo, vírusy obsahovali aj rezistentné gény voči antibiotikám, s ktorými myši vôbec neprišli do styku.
„Tieto výsledky naznačujú, že v boji proti antibiotikovej rezistencii by sme sa namiesto baktérií by mali skôr zamerať na baktériofágy žijúce v našom tráviacom systéme“, dodal zakladajúci riaditeľ Wyss Institute Don Ingber.
Autor pracuje v biomedicínskom výskume.
Sheetal R. Modi, Henry H. Lee, Catherine S. Spina, James J. Collins. Antibiotic treatment expands the resistance reservoir and ecological network of the phage metagenome. Nature, 2013; DOI: 10.1038/nature12212
Rady, ako zvyšovať účinnosť antibiotickej liečby
Toto by ste mali dodržiavať, ak sa chcete lepšie liečiť. Alebo zabrániť zbytočnému vzniku rezistentných kmeňov.
1. Nežiadať od lekára antibiotiká hneď pri prvých príznakoch ochorenia, ale najprv skúsiť poraziť patogén klasickou liečbou a zvyšovaním prirodzenej imunity.
2. Neužívať antibiotiká pri vírusových ochoreniach. Antibiotiká sú absolútne neúčinné voči vírusom. (Aj v dnešnej dobe ešte tretina ľudí verí, že antibiotiká zaberajú na prechladnutie.)
3. Vždy dodržať dávkovanie a dobrať celú predpísanú dávku ošetrujúcim lekárom. (Predčasné ukončenie liečby priznalo v priemere 22.3% pacientov, od 9.9% v Holandsku až po 40% v Číne.)
4. Keďže antibiotiká zničia aj “dobré” baktérie, popri antibiotikách a aj po ukončení treba užívať probiotiká na obnovenie zdravej črevnej mikroflóry.
Jakub Zmajkovič
Autor: Jakub Zmajkovič
