Antibiotická rezistencia

Prírodný výber v akcii

Známym príkladom pôsobenia prirodzeného výberu je vývoj rezistencie mikroorganizmov voči antibiotikám. Od objavu penicilínu Alexandrom Flemingom v roku 1928 sa antibiotiká používajú na boj proti bakteriálnym chorobám. Prirodzené populácie baktérií obsahujú medzi obrovským počtom svojich jednotlivých členov značnú variabilitu genetického materiálu, ktorá je výsledkom mutácií. Pri vystavení antibiotikám väčšina baktérií rýchlo hynie, ale niektoré môžu mať mutácie, ktoré ich robia o niečo menej citlivými. Ak je expozícia antibiotikám krátka, títo jedinci liečbu prežijú. Toto selektívne vylučovanie neprispôsobených jedincov z populácie je prirodzený výber.

Predpovede

V prednáške o Nobelovej cene v roku 1945 Fleming povedal:

"V laboratóriu nie je ťažké vytvoriť rezistenciu mikróbov voči penicilínu tým, že ich vystavíme koncentráciám, ktoré nie sú dostatočné na ich usmrtenie, a to isté sa občas deje aj v tele... Môže prísť čas, keď si penicilín bude môcť kúpiť v obchode každý. Potom hrozí nebezpečenstvo, že neznalý človek si ľahko podá nedostatočnú dávku a vystavením svojich mikróbov nesmrteľnému množstvu lieku ich urobí rezistentnými".

Maclyn McCarty vysvetlil, aké to bolo pred antibiotikami:

"Existuje množstvo infekcií, z ktorých sa pred objavením účinných antibakteriálnych látok nikto nevyliečil."

Rezistencia voči antibiotikám sa zvyšuje tým, že prežívajú jedinci, ktorí sú voči účinkom antibiotika imúnni. Ich potomstvo zdedí rezistenciu, čím sa vytvorí nová populácia rezistentných baktérií

Mechanizmus

Mechanizmy, ktorými sa baktérie stávajú odolnými voči antibiotikám, sú genetická mutácia a horizontálny prenos génov.

Vplyv na chirurgiu a medicínu

Všetky chirurgické zákroky, pri ktorých dochádza k rozrezaniu tela, predstavujú obrovské riziko infekcie. Antibiotiká podávané pred a po operácii umožňujú chirurgom vykonávať operácie, ktoré by predtým boli smrteľné. Zrejmým príkladom je operácia otvoreného srdca.

Liečba rakoviny, ako je chemoterapia a rádioterapia, poškodzuje imunitný systém. Antibiotiká sa predpisujú na posilnenie prirodzenej obranyschopnosti organizmu. Pacienti s transplantovaným orgánom vždy užívajú lieky na potlačenie imunitného systému, inak by napadol transplantát. Preto sa na ochranu organizmu používajú antibiotiká. Bez účinných antibiotík by obe skupiny pacientov mohli zomrieť na infekcie, ktoré by ich imunitný systém už nedokázal zvládnuť.

"Je to dosť pochmúrna budúcnosť, myslím si, že mnohé veľké operácie by boli vážne ohrozené," povedal profesor Richard James z Nottinghamskej univerzity.

Ohrozené je aj lekárske využitie. Počet testov, ktoré ukázali rezistenciu na karbapenémy, jednu z najsilnejších skupín antibiotík, stúpol z niekoľkých prípadov v roku 2003 na viac ako 300 prípadov v roku 2010. "Moje laboratórium zaznamenáva z roka na rok rastúci počet rezistentných kmeňov," povedal profesor Neil Woodford z oddelenia antimikrobiálnej rezistencie Agentúry na ochranu zdravia. Väčšina prípadov je odolná voči niektorým liekom. Ešte horšie je, že existuje niekoľko prípadov kmeňov, ktoré nedokáže ovplyvniť žiadne antibiotikum.

Mnohé infekcie, ktoré boli takmer odstránené, sa vracajú. Sexuálne prenosné ochorenie kvapavka sa lieči čoraz ťažšie. Na celom svete je čoraz väčším problémom multirezistentná a extrémne rezistentná tuberkulóza. Iba niekoľko liekov stále funguje.

Jedným z hlavných problémov sú infekcie, ktoré postihujú starších ľudí v nemocnici. Najväčšou hrozbou v Spojenom kráľovstve sú oportúnne baktérie, ktoré žijú v črevách, ako napríklad E. coli a Klebsiella. V súčasnosti sú najčastejšou formou infekcie, ktorú pacienti dostávajú v nemocnici. Vykazujú rastúcu úroveň rezistencie voči antibiotikám.

Oficiálne varovanie

Úrad vlády Spojeného kráľovstva vydal varovanie prostredníctvom Národného registra rizík pre civilné núdzové situácie. Uvádza sa v ňom, že "počet infekcií komplikovaných antimikrobiálnou rezistenciou by sa mohol v priebehu nasledujúcich 20 rokov výrazne zvýšiť". "Bez účinných antibiotík by sa aj menšie chirurgické zákroky a bežné operácie mohli stať vysoko rizikovými postupmi, čo by viedlo k predĺženiu trvania ochorenia a v konečnom dôsledku k predčasnej úmrtnosti".

Svetová zdravotnícka organizácia

Podobné hodnotenia vydala aj WHO:

"Používanie a zneužívanie antimikrobiálnych látok... za posledných 70 rokov viedlo k neúprosnému nárastu počtu a typov mikroorganizmov odolných voči týmto liekom, čo viedlo k úmrtiam, zvýšenému utrpeniu a invalidite a k vyšším nákladom na zdravotnú starostlivosť."

"Úmrtia na akútne respiračné infekcie, hnačkové ochorenia, osýpky, AIDS, maláriu a tuberkulózu predstavujú viac ako 85 % úmrtnosti na infekcie na celom svete. Rezistencia na lieky prvej voľby u väčšiny patogénov spôsobujúcich tieto ochorenia sa pohybuje od nuly až po takmer 100 %. V niektorých prípadoch rezistencia na lieky druhej a tretej línie vážne ohrozuje výsledky liečby. Baktérie spôsobujúce tuberkulózu (TBC) si môžu vytvoriť rezistenciu na antimikrobiálne lieky používané na liečbu tohto ochorenia. Multirezistentná TBC (MDR-TB) je TBC, ktorá nereaguje aspoň na izoniazid a rifampicín, 2 najsilnejšie lieky proti TBC (WHO, 2018)

"K tomu sa pridáva významné globálne bremeno rezistentných nemocničných infekcií, vznikajúce problémy antivírusovej rezistencie a rastúce problémy rezistencie na lieky pri zanedbávaných parazitárnych ochoreniach chudobných a marginalizovaných skupín obyvateľstva."

WHO teraz zostavila zoznam najnebezpečnejších superbaktérií na svete. Infekcie odolné voči antibiotikám sa vyskytujú na celom svete.

Príklady

Pri dostatočnom čase a opakovanom vystavení antibiotiku sa vytvorí populácia baktérií odolných voči antibiotikám. To vedie k takzvaným evolučným pretekom v zbrojení alebo koevolúcii, v rámci ktorej baktérie pokračujú vo vývoji kmeňov, ktoré sú menej citlivé na antibiotiká, zatiaľ čo výskumní pracovníci v oblasti medicíny pokračujú vo vývoji nových antibiotík, ktoré ich môžu zabiť. Podobná situácia nastáva pri odolnosti rastlín a hmyzu voči pesticídom a pri odolnosti malárie voči chinínu.

Kvapavka

Muž v Spojenom kráľovstve sa nakazil "najhorším prípadom" kvapavky, pohlavne prenosného ochorenia na svete. Hlavná liečba antibiotikami azitromycínom a ceftriaxónom nedokázala ochorenie vyliečiť. Jeden z úradov uviedol, že "je to prvýkrát, čo sa u prípadu prejavila taká vysoká úroveň rezistencie voči obom týmto liekom a voči väčšine ostatných bežne používaných antibiotík".

Staphylococcus aureus rezistentný voči meticilínu

Objavili sa nové kmene zlatého stafylokoka rezistentného voči meticilínu (MRSA), ktoré sú odolné voči novej generácii liekov.

Tuberkulóza

Tuberkulóza (TBC) je infekčné ochorenie spôsobené baktériami. Spôsobujú ju rôzne typy mykobaktérií, zvyčajne Mycobacterium tuberculosis. Choroba zvyčajne napáda pľúca, ale môže postihnúť aj iné časti tela. Pôvodca sa môže šíriť vzduchom a prenášať sa z jedného človeka na druhého. Odborníci sa domnievajú, že jedna tretina svetovej populácie je infikovaná M. tuberculosis. Nové infekcie sa objavujú rýchlosťou jedna za sekundu.

Tuberkulóza rezistentná na lieky je v mnohých rozvojových krajinách vážnym problémom verejného zdravia, pretože jej liečba je dlhšia a vyžaduje si drahšie lieky. MDR-TB je definovaná ako rezistencia na dva najúčinnejšie lieky proti TBC prvej voľby: rifampicín a izoniazid. Extenzívne rezistentná TBC je tiež rezistentná na tri alebo viac zo šiestich skupín liekov druhej línie.

Totálne rezistentná tuberkulóza bola prvýkrát pozorovaná v roku 2003 v Taliansku, ale až do roku 2012 nebola vo veľkom rozsahu hlásená. Je rezistentná na všetky v súčasnosti používané lieky.

Malária

Maláriu nespôsobujú baktérie: spôsobuje ju prvok, ktorého do krvi vpraví komár. Zvyčajne sa liečia kombináciou dvoch liekov, arteméteru a lumefantrínu. Teraz sa v Británii vyskytli štyri prípady, v ktorých lieky zlyhali. Pacienti sa nakazili v Afrike. Jeden z lekárov povedal: "Je to skorý signál a musíme ho brať celkom vážne, pretože môže prerásť do niečoho s väčším dopadom.

Teixobactin

Teixobaktín je antibiotikum objavené v roku 2015, prvé nové antibiotikum objavené za štyridsať rokov. Zatiaľ nie je povolené na všeobecné použitie. Pôsobí proti všetkým grampozitívnym baktériám, ako je Staphylococcus aureus, a proti niektorým ďalším baktériám, ako je Mycobacterium tuberculosis.