Odpornost proti antibiotikom
Antibiotiki uničujejo določene vrste bakterij. Sčasoma se te bakterije spremenijo in razvijejo odpornost proti antibiotikom. To je ena najresnejših težav sodobne kirurgije in medicine, imenovana odpornost na antibiotike. Je tudi eden najboljših primerov evolucije v praksi.
Odpornost na antibiotike se širi zelo hitro, veliko hitreje, kot so pričakovali mikrobiologi. "Dokler prihajajo nova zdravila, odpornost ni problem. Vendar pa že od osemdesetih let prejšnjega stoletja ni bil odkrit nov razred antibiotikov."
To je veljalo do nedavnega. Nekateri znanstveniki so razvili nove antibiotike za boj proti odpornim bakterijam. Vendar je med odkritjem in morebitno razpoložljivostjo za splošno uporabo približno osem let. Postopek je tudi zelo drag.
Papirnati diski imajo različne antibiotike: Antibiotiki v diskih v kulturi na levi strani preprečujejo razmnoževanje bakterij. ♦ Bakterije v kulturi na desni strani so odporne na večino antibiotikov.
Naravni izbor v akciji
Dobro znan primer delovanja naravne selekcije je razvoj odpornosti mikroorganizmov na antibiotike. Odkar je Alexander Fleming leta 1928 odkril penicilin, se antibiotiki uporabljajo za boj proti bakterijskim boleznim. Naravne populacije bakterij med velikim številom posameznih članov vsebujejo precejšnje razlike v svojem genskem materialu, ki so posledica mutacij. Večina bakterij ob stiku z antibiotiki hitro umre, vendar imajo nekatere mutacije, zaradi katerih so nekoliko manj občutljive. Če je izpostavljenost antibiotikom kratka, bodo ti posamezniki zdravljenje preživeli. To selektivno izločanje neprilagojenih osebkov iz populacije je naravna selekcija.
Napoved
Fleming je v svojem predavanju za Nobelovo nagrado leta 1945 dejal:
"V laboratoriju ni težko ustvariti odpornosti mikrobov na penicilin, če jih izpostavimo koncentracijam, ki niso dovolj visoke, da bi jih uničile, in enako se občasno dogaja tudi v telesu... Morda bo prišel čas, ko bo penicilin lahko vsakdo kupil v trgovini. Takrat obstaja nevarnost, da si neveden človek zlahka premalo odmeri in z izpostavljanjem svojih mikrobov nesmrtonosnim količinam zdravila povzroči njihovo odpornost".
Maclyn McCarty je pojasnila, kako je bilo pred antibiotiki:
"Pred odkritjem učinkovitih antibakterijskih sredstev je bilo veliko okužb, od katerih si nihče ni opomogel."
Odpornost na antibiotike se povečuje s preživetjem osebkov, ki so imuni na učinke antibiotika. Njihovi potomci podedujejo odpornost, s čimer se ustvari nova populacija odpornih bakterij.
Mehanizem
Bakterije postanejo odporne na antibiotike z gensko mutacijo in horizontalnim prenosom genov.
Vpliv na kirurgijo in medicino
Vse operacije, pri katerih se telo razreže, predstavljajo veliko tveganje za okužbo. Antibiotiki, ki jih dajemo pred operacijo in po njej, omogočajo kirurgom, da opravijo operacije, ki bi bile prej smrtno nevarne. Očiten primer je operacija na odprtem srcu.
Zdravljenje raka, kot sta kemoterapija in radioterapija, škoduje imunskemu sistemu. Za okrepitev naravne obrambe telesa se predpišejo antibiotiki. Bolniki s presajenimi organi vedno uporabljajo zdravila za zaviranje imunskega sistema, sicer ta napade presadek. Zato se za zaščito telesa uporabljajo antibiotiki. Brez učinkovitih antibiotikov bi lahko oba sklopa bolnikov umrla zaradi okužb, ki jih njun imunski sistem ne bi mogel več obvladovati.
"Prihodnost je precej mračna, mislim, da bi bilo veliko velikih kirurških posegov resno ogroženih," je dejal profesor Richard James z Univerze v Nottinghamu.
Ogrožena je tudi uporaba v medicini. Število testov, ki so pokazali odpornost proti karbapenemom, eni od najmočnejših skupin antibiotikov, se je z nekaj primerov leta 2003 povzpelo na več kot 300 primerov do leta 2010. "V mojem laboratoriju opažam iz leta v leto večje število odpornih sevov," je dejal profesor Neil Woodford iz enote za protimikrobno odpornost pri agenciji za zdravstveno varstvo. Večina primerov je odporna na nekatera zdravila. Še huje je, da je nekaj primerov sevov, ki se jih ne more dotakniti noben antibiotik.
Številne okužbe, ki so bile skoraj odpravljene, se vračajo. Spolno prenosljivo bolezen gonorejo je vse težje zdraviti. Po vsem svetu je vse večja težava tuberkuloza, odporna proti več zdravilom, in tuberkuloza, ki je izjemno odporna proti zdravilom. Le nekaj zdravil je še vedno učinkovitih.
Okužbe, ki prizadenejo starejše, ko so v bolnišnici, so ena od glavnih skrbi. V Združenem kraljestvu so največja grožnja oportunistične okužbe, ki živijo v črevesju, kot sta E. coli in Klebsiella. Te okužbe so zdaj najpogostejša oblika okužbe, ki jo bolniki dobijo v bolnišnici. Njihova odpornost proti antibiotikom narašča.
Uradno opozorilo
Urad vlade Združenega kraljestva je objavil opozorilo nacionalnega registra tveganj za civilne nesreče. V njem piše, da bi se lahko "število okužb, ki jih otežuje protimikrobna odpornost, v naslednjih 20 letih občutno povečalo". "Brez učinkovitih antibiotikov bi lahko celo manjši kirurški posegi in rutinske operacije postali postopki z visokim tveganjem, kar bi vodilo v daljše trajanje bolezni in nazadnje v prezgodnjo umrljivost".
Svetovna zdravstvena organizacija
Podobno je ocenila tudi Svetovna zdravstvena organizacija:
"Uporaba in zloraba protimikrobnih zdravil ... je v zadnjih 70 letih povzročila nezadržno naraščanje števila in vrst mikroorganizmov, odpornih na ta zdravila, kar vodi v smrt, večje trpljenje in invalidnost ter višje stroške zdravstvenega varstva."
"Smrt zaradi akutnih okužb dihal, diareje, ošpic, aidsa, malarije in tuberkuloze predstavlja več kot 85 % smrtnosti zaradi okužb po vsem svetu. Odpornost na zdravila prvega izbora pri večini povzročiteljev teh bolezni se giblje od nič do skoraj 100 %. V nekaterih primerih odpornost proti zdravilom druge in tretje linije resno ogroža izid zdravljenja. Bakterije, ki povzročajo tuberkulozo (TB), lahko razvijejo odpornost na protimikrobna zdravila, ki se uporabljajo za zdravljenje te bolezni. Multirezistentna tuberkuloza (MDR-TB) je tuberkuloza, ki se ne odziva vsaj na izoniazid in rifampicin, dve najmočnejši zdravili proti tuberkulozi (WHO, 2018).
"K temu je treba dodati še veliko globalno breme odpornih bolnišničnih okužb, nastajajoče težave protivirusne odpornosti in vse večje težave z odpornostjo na zdravila pri zanemarjenih parazitskih boleznih revnih in marginaliziranih skupin prebivalstva."
Svetovna zdravstvena organizacija je zdaj pripravila seznam najbolj nevarnih superbakterij na svetu. Okužbe, odporne na antibiotike, se pojavljajo po vsem svetu.
Primeri
Ob dovolj dolgem času in ponavljajoči se izpostavljenosti antibiotiku se bo pojavila populacija bakterij, odpornih na antibiotik. To vodi v tako imenovano evolucijsko oboroževalno tekmo ali koevolucijo, v kateri bakterije še naprej razvijajo seve, ki so manj občutljivi na antibiotike, medtem ko medicinski raziskovalci še naprej razvijajo nove antibiotike, ki jih lahko uničijo. Podobno se dogaja pri odpornosti rastlin in žuželk proti pesticidom ter pri odpornosti malarije proti kininu.
Gonoreja
V Združenem kraljestvu je moški zbolel za "najhujšim primerom gonoreje", bolezni, ki se prenaša s spolnim odnosom, na svetu. Glavno zdravljenje z antibiotiki azitromicinom in ceftriaksonom bolezni ni uspelo pozdraviti. Pristojni organ je dejal: "To je prvič, da je primer pokazal tako visoko stopnjo odpornosti na obe zdravili in na večino drugih običajno uporabljenih antibiotikov.
Na meticilin odporen Staphylococcus aureus
Pojavili so se novi sevi proti meticilinu odpornega Staphylococcus aureus (MRSA), ki so odporni na novo generacijo zdravil.
Tuberkuloza
Tuberkuloza (TB) je nalezljiva bolezen, ki jo povzročajo bakterije. Povzročajo jo različne vrste mikobakterij, običajno Mycobacterium tuberculosis. Bolezen običajno napade pljuča, lahko pa prizadene tudi druge dele telesa. Patogen lahko potuje po zraku in se širi z ene osebe na drugo. Strokovnjaki menijo, da je z bakterijo M. tuberculosis okužena tretjina svetovnega prebivalstva. Nove okužbe se pojavljajo s hitrostjo ena na sekundo.
Tuberkuloza, odporna na zdravila, je v številnih državah v razvoju resno javnozdravstveno vprašanje, saj je njeno zdravljenje daljše in zahteva dražja zdravila. MDR-TB je opredeljena kot odpornost na dve najučinkovitejši zdravili za zdravljenje tuberkuloze prvega izbora: rifampicin in izoniazid. Obsežno odporna tuberkuloza je odporna tudi proti trem ali več od šestih razredov zdravil drugega izbora.
Tuberkulozo, popolnoma odporno na zdravila, so prvič opazili leta 2003 v Italiji, vendar so o njej začeli množično poročati šele leta 2012. Odporna je na vsa trenutno uporabljena zdravila.
Malarija
Okužbe z malarijo ne povzročajo bakterije, temveč protozojski parazit, ki ga v kri vbrizga komar. Običajno jih zdravimo s kombinacijo dveh zdravil, artemetra in lumefantrina. V Veliki Britaniji so se pojavili štirje primeri, v katerih sta bili zdravili neuspešni. Bolniki so se okužili v Afriki. Zdravnik je dejal: "To je zgodnji znak, ki ga moramo jemati zelo resno, saj se lahko razvije v nekaj, kar bo imelo večje posledice.
Teixobactin
Teixobactin je antibiotik, ki so ga odkrili leta 2015 in je prvi novi antibiotik, ki so ga odkrili pred štiridesetimi leti. Za splošno uporabo še nima dovoljenja. Deluje proti vsem grampozitivnim bakterijam, kot je Staphylococcus aureus, in proti nekaterim drugim bakterijam, kot je Mycobacterium tuberculosis.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je odpornost proti antibiotikom?
O: O odpornosti proti antibiotikom govorimo, ko bakterije sčasoma razvijejo sposobnost, da se uprejo učinkom antibiotikov.
V: Zakaj je odpornost proti antibiotikom resen problem?
O: Odpornost proti antibiotikom je resen problem, ker omejuje učinkovitost antibiotikov in otežuje zdravljenje bakterijskih okužb.
V: Ali je odpornost proti antibiotikom primer evolucije v praksi?
O: Da, odpornost proti antibiotikom je eden najboljših primerov evolucije v akciji, saj se bakterije prilagajajo in spreminjajo glede na svoje okolje.
V: Kako se odpornost proti antibiotikom širi?
O: Odpornost proti antibiotikom se hitro širi z ene bakterije na drugo, pogosto z izmenjavo genskega materiala.
V: Ali je bila pred kratkim odkrita nova skupina antibiotikov?
O: Ne, od osemdesetih let prejšnjega stoletja ni bil odkrit nov razred antibiotikov, vse do nedavnega, ko je bilo razvitih nekaj novih antibiotikov.
V: Kako dolgo traja, da je nov antibiotik na voljo za splošno uporabo?
O: Od odkritja novega antibiotika do njegove morebitne dostopnosti za splošno uporabo preteče približno osem let.
V: Ali je postopek razvoja novih antibiotikov drag?
O: Da, postopek razvoja novih antibiotikov je zelo drag.
