Svake godine u svijetu oko 700 tisuća ljudi umre od infekcija uzrokovanih raznim vrstama bakterija koje su rezistentne na trenutno postojeće antibiotike.
Evo nekoliko primjera: Otvoreni prijelom uzrokovao je ženu infekciju femura. Za liječenje je korištena antibiotska terapija, ali bezuspješno, a pacijent je umro od septičkog šoka. Za Klebsiella, bakteriju normalne ljudske flore, kasnije je otkriveno da je patogena i otporna na svih 26 antibiotika registriranih u Sjedinjenim Američkim Državama.
Svake godine u Sjedinjenim Državama oko 23 tisuće ljudi, 25 tisuća ljudi u Europi i oko 700 tisuća ljudi širom svijeta umre od zaraznih bolesti uzrokovanih bakterijama otpornim na antibiotike. Prema riječima stručnjaka, za otprilike tri desetljeća stopa smrti od takvih bakterija dostići će 10 milijuna ljudi godišnje. Međutim, financiranje razvoja novih antibiotika opada.
Pa zašto bakterije postaju agresivne i otporne na lijekove? I zašto je onda razvoj novih antibiotika neisplativ?
Kao što znate, antibiotici su otkriveni sasvim slučajno. Alexander Fleming odlikovao se ležernošću, koja uopće ne slika znanstvenika, a još više bakteriologa. 1922. godine, nakon što je sluz iz nosa dospjela na koloniju bakterija, znanstvenik je slučajno otkrio enzim zvan lizocim. I 6 godina kasnije, 1928., slučajno je u kulturu stafilokoka uveo spore plijesni i primijetio da su sve bakterije oko uzgojene gljive uginule.
Znanstvenik je došao do zaključka da se zahvaljujući plijesni bakterijska tvar sintetizira istiskivanjem bakterija koje se natječu za hranjivi medij. Fleming je izolirao penicilin iz plijesni, što se pokazalo učinkovitijim od onih vanjskih antiseptika koji su se u to vrijeme koristili u operaciji. Penicilin se, za razliku od antiseptičkih lijekova, može ubrizgati u ljudsko tijelo i tamo se bori s infekcijama u raznim tkivima i organima. Štoviše, čak i nakon što je lijek razrijeđen 800 puta, njegovo antibakterijsko djelovanje se nastavilo.
Kasnije je visoka aktivnost malih doza lijeka objašnjena određivanjem mehanizma djelovanja penicilina. Kada se antiseptici koriste u visokim koncentracijama, stanične bakterije bakterija se uništavaju. Penicilin, s druge strane, prodire u stanicu, gdje blokira stvaranje biopolimera, koji je neophodan za rast staničnih zidova bakterija.
Međutim, vrlo brzo Fleming je uspio utvrditi da ako se premalo doze penicilina primijeni ili primijeni u kratkom vremenskom razdoblju, kolonije bakterija koje su uspjele preživjeti stječu otpornost na one doze lijeka koje su ranije bile učinkovite. A čak i kasnije, znanstvenici su utvrdili da stafilokoki imaju urođenu sposobnost sinteze enzima koji uništavaju penicilin. To je u određenoj mjeri protuotrov.
Promotivni video:
Trenutno su znanstvenici pouzdano utvrdili da su takva sučeljavanja karakteristična ne samo u prirodnim uvjetima između bakterija i gljivica, već i između vrsta bakterija istog roda, jer u ovom slučaju imaju isti supstrat i nišu s kojima se treba boriti. Tako se, na primjer, trenutačno razne vrste stafilokoka bore za sluznicu ljudskih usta, istovremeno proizvodeći protuotrov i baktericidne tvari.
Međutim, u ovom sučeljavanju nema pobjednika ili gubitnika, jer se tijekom milijuna godina takva evolucijska borba mnogih vrsta mikroorganizama ljudske mikroflore pretvorila u ravnotežu koja je postala neprocjenjiva akvizicija za organizam u cjelini. Broj svake vrste strogo je ograničen baktericidnim djelovanjem ostalih vrsta bakterija, veličinom zauzete niše i imunitetom tijela. Konkretno, populacija Staphylococcus aureus, koja uzrokuje gnojne infekcije, može doseći do 10 tisuća bakterija po ml medija bez štete za ljudsko tijelo, a bakterija Klebsiella može biti prisutna u crijevima ili na koži zdrave osobe i ne naštetiti osobi ako je veličina populacije neće biti više od 10 tisuća bakterija po gramu izmeta.
Jednostavan primjer pomoći će odgovoriti na pitanje zašto bakterije stječu super rezistenciju na antibiotike. Konkretno, može se zamisliti da se sukob odvija u nekoj od malih afričkih država, a jedna od strana dobila je oružje za masovno uništenje. Ako govorimo o bakterijama, onda će antibiotici postati takvo oružje za masovno uništenje, ali ne prirodnog podrijetla, već moderne sintetičke tvari koje se koriste u visokim koncentracijama.
Nakon primjene takvih antibiotika, zbog vrsta bakterija najosjetljivijih na lijek, doći će do smanjenja raznolikosti vrsta. Niše koje će se kao rezultat isprazniti brzo će zauzeti one vrste bakterija koje imaju sposobnost sintetiziranja protuotrova. Dakle, evolucijska prednost dat će se kolonijama onih bakterija koje su rezistentne na antibiotike, a kao rezultat toga, genetska raznolikost unutar jedne vrste će se smanjiti. Stoga, koristeći antibiotike, osoba nesvjesno stvara pozitivne uvjete za najotpornije sojeve bakterija. Iz tog razloga neselektivna primjena antibiotika često dovodi do razvoja kroničnih bolesti koje izazivaju porast patogene mikroflore.
Osoba koja je prenositelj ove vrste bakterija postat će distributer, prenoseći ih na rodbinu, prijatelje i poznanike, koji će s vremenom početi koristiti druge antibiotike. Tako će se nastaviti prirodna selekcija, a bakterije koje su bile rezistentne na jednu vrstu antibiotika postupno će steći takozvanu multirezistentnost, odnosno rezistenciju na različite vrste antibiotika. Upravo se ti patogeni nazivaju superbagovima.
Pored toga, mnoge vrste bakterija imaju sposobnost razmjene gena rezistencije pomoću plazmida (vodoravni prijenos genetskih elemenata izvan kromosoma). Velika opasnost leži u činjenici da anaerobne bakterije, za koje je karakterističan anoksični metabolizam, stječu otpornost na veliki broj vrsta antibiotika. Ako je osoba ozlijeđena, ove bakterije mogu ući u krvotok, uzrokujući tešku infekciju. Upravo se to dogodilo u gore opisanom slučaju, kada su bakterije prodirale u koštano tkivo. U pokušaju da spasu ženu, liječnici su koristili gotovo desetak antibiotika, a još desetak lijekova testirano je na kulturi izoliranoj od žarišta infekcije, ali svi ti antibiotici nisu bili učinkoviti.
Još je veća opasnost da sve vrste patogenih bakterija mogu steći otpornost na antibiotike, posebno one koje uzrokuju antraks, salmonelozu i dizenteriju. Iako su sve ove infekcije gotovo neuobičajene, njihovi patogeni mogu vrlo lako steći otpornost na antibiotike iz bakterija normalne mikroflore zbog horizontalnog prijenosa gena u plazmidima. Pored toga, domaće životinje često su nosioci opasnih infekcija. Treba napomenuti da su u ovom slučaju rezistentne bakterije u njima mnogo šire nego u ljudima. Prema riječima stručnjaka, to je zbog činjenice da se u poljoprivredi antibioticima dodaje u hranu za sprečavanje raznih vrsta infekcija. Ove doze ne ubijaju bakterije,ali samo im ne dopuštaju da se množe. Ali nakon svega, Fleming je rekao da uporaba niskih doza antibiotika dovodi do smanjenja osjetljivosti na lijekove.
Vrlo zanimljiv eksperiment provela je skupina istraživača s Harvarda, u kojoj je pokazano kako broj rezistentnih sojeva bakterija raste u slučaju postupnog povećanja koncentracije antibiotika od minimalne do tisuću puta.
Stoga se antibiotici trebaju uzimati samo onako kako su propisali liječnici i to samo u preporučenim dozama. Istodobno, valja imati na umu da ako je bakterija koja je izazvala bolest već otporna na antibiotik, čak i dugo uzimanje lijeka u visokim koncentracijama može biti neučinkovito. U tom je slučaju potrebno u laboratorijskim uvjetima utvrditi osjetljivost bakterije na lijek. U tu svrhu, zajedno s inokulacijom bakterija, na hranjivi medij postavljaju se papirnati diskovi, impregnirani različitim vrstama antibiotika. Kad se oko diskova pojave prozirni prstenovi, možemo govoriti o odsutnosti rasta bakterijske kulture. Drugim riječima, osjetljiv je na ovaj antibiotik. U nedostatku prozirnog prstena, možemo govoriti o prisutnosti otpora.
Zahvaljujući rezultatima takve studije, liječnici će već moći propisati jedan od antibiotika uskog spektra, suzbijajući patogen bez štete cijeloj mikroflori. Međutim, ova je vrsta istraživanja prilično skupa i zahtijeva nekoliko dana. Iz tog razloga, kako ne bi gubili vrijeme, liječnici u pravilu propisuju antibiotike bez čekanja na rezultate ispitivanja. U većini slučajeva ova se analiza uopće ne provodi, a antibiotik je propisan bez određivanja vrste patogena. Tako se koristi antibiotik širokog spektra. To može imati pozitivan učinak u nekim slučajevima, ali, na ljudskoj razini, ovaj postupak čini problem otpornosti bakterija na antibiotike još gorim.
Ako govorimo o razvoju i testiranju novih vrsta antibiotika, treba napomenuti da je ovaj postupak vrlo naporan i skup. Za njegovu provedbu potrebno je oko milijardu dolara ulaganja i više od deset godina. Uz to, antibiotici se koriste u većini slučajeva u kratkim tečajevima, ponekad samo nekoliko puta u životu. Ako govorimo o antipiretskim, analgetskim ili hormonskim lijekovima, oni se koriste mnogo češće i šire. To ih, pak, čini privlačnijim za ulaganja. Zbog toga se novi antibiotici sve manje uvode u praksu.
Nevoljkost ulagača da ulažu u razvoj novih lijekova uzrokovana je i činjenicom da se otpor posljednjih bakterija generacija sve više povećava. U suvremenoj terapiji liječnici se suzdržavaju od široke uporabe novih antibiotika, koristeći ih samo u ekstremnim slučajevima u obliku rezerve. To smanjuje potražnju za tim lijekovima i lišava ih dobiti. Dakle, ispada da bakterijska rezistencija uzrokovana antibioticima inhibira razvoj novih lijekova.
Nesumnjivo je da su otkriće i aktivna uporaba antibiotika u terapiji postali pravi pomak u medicini. Od svog osnutka, antibiotici su spasili milijune ljudskih života. Ali sada je potrebno tražiti nova rješenja koja će pomoći smanjiti ovisnost lijeka o korištenju antibiotika.