Coraz więcej niebezpiecznych bakterii jest odpornych na stosowane dzisiaj antybiotyki; do opracowania nowych typów tych leków mogą doprowadzić badania kierowane przez dr Agatę Starostę na UMCS. Klucz do stworzenia nowych antybiotyków może kryć się w zmiennej naturze rybosomów bakteryjnych.
Podstawą działania każdej żywej komórki jest hierarchiczne zarządzanie przechowywaną w DNA informacją genetyczną. W kodzie DNA znajduje się instrukcja funkcjonowania dla każdej komórki - z kolei w zarządzaniu tą informacją rolę pośrednika pełni RNA. "Informacja zawarta w DNA przepisywana jest na RNA w procesie zwanym transkrypcją. Następnie dane z RNA są tłumaczone na sekwencje białkowe w procesie biozyntezy białka - tłumaczy w rozmowie z PAP dr Agata Starosta. - Sercem tego całego procesu jest rybosom. Przekształca on informację genetyczną na białko, które jest podstawą funkcjonowania wszystkich żywych organizmów."
Właśnie rybosomy - nazywane czasem molekularnymi nanomaszynami - znajdują się w centrum zainteresowania polskiej badaczki.
"Przez całe dekady rybosom był uważany za homogenny układ, który w niezmienny sposób odczytuje informację zawartą w RNA - mówi dr Starosta. - Przez to nigdy nie był on postrzegany jako system regulujący przepływ informacji w komórce".
W ostatnich latach pojawiła się jednak hipoteza tzw. wyspecjalizowanych rybosomów. Zakłada ona, że istnieją małe subpopulacje rybosomów, posiadających inną strukturę. Dzięki tej różnorodności maszyna translacyjna, której częścią są rybosomy, zyskuje nowe właściwości funkcjonalne - czyli jest w stanie odczytywać informacje jedynie z wybranych nośników RNA. "Uzyskujemy w ten sposób dodatkowy, nie scharakteryzowany wcześniej poziom regulacji ekspresji białek" - stwierdza rozmówczyni PAP.
Jak tłumaczy badaczka, zaburzenia w funkcjonowaniu maszynerii translacyjnej prowadzą z kolei do różnego rodzaju zaburzeń metabolicznych. W przypadku człowieka objawić się mogą w formie tzw. rybosomopatii - chorób związanych z zaburzeniami funkcji organów, np. serca lub śledziony, czy też z chorobami nowotworowymi.
"Z kolei u bakterii translacja jest bardzo atrakcyjnym źródłem do wykorzystania w badaniach biotechnologicznych, przy opracowywaniu nowych antybiotyków" - stwierdza dr Starosta. Jak dodaje, poszukiwanie nowych antybiotyków jest o tyle ważne, że w ostatnich latach wachlarz dostępnych antybiotyków uległ znaczącemu uszczupleniu. "Spowodowane jest to pojawieniem się bakterii odpornych na wiele znanych antybiotyków. Chcemy więc użyć naszych badań do znalezienia nowych sposobów na opracowywanie specyficznych inhibitorów translacji - a przez to stworzenie nowych rodzajów antybiotyków" - stwierdza badaczka.
W centrum zainteresowania kierowanej przez dr Starostę grupy badawczej będzie bakteria Bacillus subtilis, w Polsce znana również pod nazwą laseczki siennej. Ma ona specjalną właściwość: produkuje formy przetrwalnikowe zwane sporami. "Co ważne, spory różnych bakterii znajdują się praktycznie wszędzie" - tłumaczy dr Starosta. Formy te są niezwykle odporne na wszelakie formy dezynfekcji - mogą przeżyć działanie zarówno bardzo wysokich, jak i niskich temperatur, promieniowanie jonizujące czy wpływ silnych chemikaliów.
"Zazwyczaj bakterie te są dla nas niegroźne - kilka jednak jest bardzo niebezpiecznych" - mówi dr Starosta. Ma na myśli m.in. wykorzystaną już w atakach bioterrorystycznych pałeczkę wąglika (B. anthracis), powodującą zatrucia pokarmowe laseczkę woskową (B. cereus) czy też Clostridium difficile - przyczynę rzekomobłoniastego zapalenia jelit, ostrej choroby układu pokarmowego, która może skończyć się śmiercią. "Choć B. subtilis jest ich bliskim krewnym, nie jest niebezpieczny dla człowieka, co czyni go doskonałym obiektem badawczym" - dodaje rozmówczyni PAP.
Działająca na UMCS grupa badawcza zajmie się analizą cyklu życiowego B. subtilis - przede wszystkim zaś przebiegiem procesu translacji, rolą odgrywaną w nim przez wyspecjalizowane rybosomy i poszukiwaniem czynników potrzebnych do funkcjonowania spor.
"Mam nadzieję, że uda nam się zidentyfikować czynniki wpływające na heterogenność (różnorodność) rybosomów" - stwierdza dr Starosta. "Ich rozszyfrowanie może otworzyć drogę do opracowania nowych antybiotyków, które będą zaburzały proces translacji w bardzo selektywny sposób. Jak bowiem wykazały wcześniejsze badania, selektywne wyłączanie biosyntezy pewnych białek w komórce powoduje akumulację toksycznych białek w bakterii - a w konsekwencji jej śmierć" - podsumowuje badaczka.
Dr Agata Starosta jest laureatką programu FIRST TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Na projekt badawczy, który realizowany będzie na Uniwersytecie Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, otrzymała od FNP grant w wysokości blisko 2 mln zł.
Komentarze
[ z 6]
Czuję się miło zaskoczona słysząc o tym, że gdzieś na świecie znalazł się ośrodek badawczy, w którym naukowcy podjęli się zadania by opracować podobne substancje. Nie ma co ukrywać, że w chwili obecnej jest to dla firm farmaceutycznych zwyczajnie nie opłacalne. Przecież mamy na rynku tak dużą ilość dostępnych preparatów antybiotykowych, które są znane, mają potwierdzoną skuteczność oraz bezpieczeństwo działania, a przy okazji różne o wiele tańsze od oryginalnych produktów zamienniki generyczne, że próby poszukiwania nowych substancji służących zwalczaniu bakterii nie koniecznie mają szansę okazać się finansowo opłacalne. Nie mniej jednak trzeba też pamiętać, że od co najmniej kilkunastu lat, na rynku nie pojawił się żaden nowy środek przeciw drobnoustrojom. Dlatego wobec rosnącej opornści zarazków istnieje duża potrzeba opracowywania nowych antybiotyków, zanim jako lekarze będziemy mieć związane ręce w przypadkach tych pacjentów, u których zakażenie wywołane zostało przez wielolekooporne organizmy. Badanie rybosomów wydaje się dobrym, obiecującym kierunkiem i warto w tę stronę podążać.
To bardzo ciekawe o czym mówi artykuł . Zwłaszcza, że pokazuje iż w zwalczaniu bakterii można poszukiwać zupełnie nowej drogi i źródła substancji bakteriobójczych lub przynajmniej zdolnych do tego, aby zahamować ich rozwój. Słyszałam kiedyś teorię według której osoby mające kontakt ze środowiskiem bogatym w bakterie- mam tutaj na myśli osoby żyjące w krajach trzeciego świata i w bardzo złych warunkach sanitarnych, często jeśli nie pokonają ich zakażenia w pierwszych latach życia rozwijają bardzo silną odporność. W tym fakcie doszukiwano się właśnie działania flory bakteryjnej zasiedlającej organizmy takich ludzi. Być może właśnie chodzi o efekty wynikające z działania rybosomów składających się na stałą florę bakteryjną organizmu ludzkiego. Nie od dziś przecież wiadomo, że takie organizmy chronią nas przed innymi patogenami. Może więc kierunek takich badań jest słuszny i w końcu uda się opracować nową drogę do odkrywania zupełnie nowych i w pełni skutecznych substancji o działaniu bakteriobójczym lub hamujących ich wzrost. Oby badania szły w dobrym kierunku i udało się uzyskać dzięki nim dobre efekty końcowe.
Jeśli nawet dla firm farmaceutycznych miałoby to nie być opłacalne, to i tak wydaje mi się, że istnieje silna potrzeba, aby inwestować w opracowywanie nowych substancji, które miałyby pomóc w walce z bakteriami. Biorąc pod uwagę tempo narastania i szerzenia się kolonii bakterii wielolekoopornych na które pomału zaczyna brakować skutecznych metod leczenia, trzeba się zastanowić, w jaki sposób można z tym walczyć i przynajmniej próbować opracowywać nowe, skuteczne metody walki z tymi organizmami. Inaczej może dojść do tego, że znajdziemy się w miejscu skąd trudno będzie się już wydostać. Mianowicie braknie nam środków odpowiednich do tego, aby móc zająć się pacjentem. Braknie nam sposobu, aby móc zatroszczyć się o chorych. Mam nadzieję, że w takim punkcie nie zdążymy się znaleźć i że zanim to nastąpi uda się opracować skuteczne metody leczenia wielu chorób. To jest naprawdę bardzo istotne. I nie powinniśmy tego zaniedbywać. Możemy spowolnić rozwój lekooporności wśród bakterii, ale nie jesteśmy w stanie zrobić nic, aby ten moment całkowicie wyeliminować. Dlatego właśnie tak bardzo potrzeba, aby nowe środki powstawały.
Prowadzenie badań nad antybiotykami jest niezbędne. Antybiotyki są wciąż bardzo interesującą dla naukowców grupą związków, które znajdują szerokie zastosowanie w dzisiejszej medycynie, chociażby ze względu na wzrost ilości infekcji bakteriami opornymi na obecnie dostępne leki. Mikroby mają zdolność przekazywania informacji o oporności innym szczepom, dzięki temu, że znajduje się ona na kulistym organellum komórkowym zwanym plazmidem. Ponadto, co gorsze mogą być one przekazywane pomiędzy różnymi gatunkami bakterii. W ostatnim czasie amerykańskim i brazylijskim naukowcom udało się pozyskać toksyczne białko z jadu osy azjatyckiej, które ma działanie bakteriobójcze w stosunku do bakterii opornych na antybiotyki. Chodzi o peptyd mastoparan-L lub mast-L, który uszkadza błonę komórkową powodując śmierć komórki bakteryjnej. Ponadto dzięki odpowiednim modyfikacjom genetycznym udało się sprawić, że jest ono w pełni bezpieczne jeżeli chodzi o nasze organizmy. Bez nich te białko w niewielkich ilościach może wykazywać szkodliwe działanie, zwłaszcza na czerwone krwinki, a dodatkowo może wywołać reakcję alergiczną, w niektórych przypadkach przyczyniając się do rozwoju wstrząsu anafilaktycznego. Ponadto może spowodować nagłe obniżenie ciśnienia tętniczego i zatrzymania oddechu. W badaniach na myszach wykazano, że wspomniana substancja może okazać się skuteczna w walce z niektórymi szczepami bakterii Escherichia coli, a także Staphylococcus aureus. Jej skuteczność jest porównywalna do gentamycyny, a także imipenemu. W Rosji także przeprowadzono badania nad nowymi antybiotykami. Jak się okazuje ma być on skuteczny w przypadku infekcji bakteriami oraz grzybami, które wywołują groźne choroby u ludzi. Chodzi o emericellipsin A, który pozyskuje się z grzyba Emericellopsis alkalina. Substancja ta blokuje tworzenie się biofilmów, co ułatwia zmniejszenie oporności bakterii na antybiotyki. Bardzo dużą jej zaletą jest także uniwersalność. Jak się okazuje może ona znaleźć także zastosowanie w przypadku walki z nowotworami. Może być ona wykorzystywana samodzielnie, a także w połączeniu z innymi substancjami, co podkreśla jej wszechstronność działania. W wielu ośrodkach przeprowadza się także badania nad tak zwaną terapią fagową. Wykorzystuje się w niej bakteriofagi. Ma być ona stosowana w przypadku ostrych oraz zaostrzeń przewlekłych infekcji bakteryjnych, w których typowe leki nie są skuteczne. Według danych w naszym kraju każdego roku może dochodzić nawet do 500 tysięcy infekcji bakteriami lekoopornymi, których leczenie może sięgać nawet 800 milionów złotych. Wiele uwagi w ostatnim czasie poświęca się profilaktyce różnych chorób w tym chorób zakaźnych. Wielu naukowców koncentruje się na probiotykach, które nie przenoszą oporności na antybiotyki, a dodatkowo wykazują działanie immunomodulujące, korzystnie wpływając na nasz układ odpornościowy. Aktualnie większość naukowców koncentruje się na walce z koronawirusem, który przyczynił się do rozwoju pandemii, mniej uwagi poświęcając superbakteriom. To przekłada się na to, że walka z nimi w niedalekiej przyszłości może być utrudniona. Należy wspomnieć, że w dzisiejszych czasach naturalne środowisko jest bogate w oporne szczepy bakterii. Może być to spowodowane tym, że przedostaje się do niego coraz większa ilość antybiotyków chociażby z hodowli zwierząt, a także pestycydów z upraw roślin czy też metali ciężkich. To może doprowadzić do zaburzeń równowagi wśród bakterii w całej biosferze. Jak się okazuje epidemia koronawirusa może przyczynić się do wzrostu oporności na antybiotyki. Takie są wnioski amerykańskich naukowców wynikające z przeprowadzonych przez nich badań. Zjawisko to może wynikać z nieprawidłowego stosowania antybiotyków w walce z infekcją. Oczywiście w wielu przypadkach niezbędne jest już stosowanie ogromnej ilości leków, ponieważ te podawane wcześniej nie przynosiły oczekiwanych rezultatów i stan pacjentów ulegał pogorszeniu. Jak się jednak okazuje nawet 90 procent pacjentów otrzymuje jeden lub dwa antybiotyki, które prawdopodobnie nie są niezbędne jeżeli chodzi o terapię. Czasem zdarza się bowiem, że są one włączane zanim uzyska się wynik, czy dany pacjent choruje na COVID-19. Lekarze w wielu przypadkach chcą uniknąć podwójnej infekcji aby zapobiec dodatkowej infekcji bakteryjnej. Takie działanie w dzisiejszych czasach jest jednak nieuzasadnione i według nowych wytycznych nie powinno się go przeprowadzać. Co więcej są one często stosowane nawet w przypadku nieskomplikowanego przebiegu infekcji koronawirusem. Eksperci są jednak zgodni, że nawet w bardzo ciężkich przypadkach antybiotyki nie powinny być stosowane jako środek zapobiegawczy. Według naukowców około jedna piąta zgonów na całym świecie jest wywołanych infekcjami bakteryjnymi. Szacuje się, że na skutek braku nowych terapii do 2050 roku śmiertelność z powodu chorób zakaźnych zwiększy się ponad dziesięciokrotnie. Cztery lata temu badacze ze Stanów Zjednoczonych stwierdzili zakażenie u pacjentki, w przypadku której kolistyna, czyli antybiotyk stosowany w najbardziej trudnych przypadkach, nie okazała się skuteczna. Był on dosyć rzadko stosowanych z uwagi na dużą liczbę działań niepożądanych. Ponadto ze względu, że nie sięgano po nią zbyt często bakterie nie miały możliwości wytworzenia przeciwko niej oporności. Niestety wraz z upływem czasu zaczęto ją wykorzystywać w rolnictwie przez co straciła ona swoje wyjątkowe zdolności. Zwierzętom hodowlanym podaje się ogromne ilości antybiotyków, a te w konsekwencji trafiają także do naszego organizmu. Zjadając pokarmy, do produkcji których zostały użyte antybiotyki dostarczamy jednocześnie bakterie, które się na nich znajdują i które wytworzyły tę właśnie opornośc. Jeśli taki mikrob przedostanie się do naszego organizmu to może on przekazać geny oporności na fizjologicznie występujące bakterie np. w przewodzie pokarmowym co może zaburzyć ich równowagę, negatywnie oddziaływując na nasze zdrowie. Należy wspomnieć o tym, że infekcje bakteriami bardzo często towarzyszą innym schorzeniom, najczęściej przewlekłym, co znacznie pogarsza rokowanie chorego. Dla przykładu pałeczka ropy błękitnej Pseudomonas aeruginosa przyczynia się do zaostrzeń w mukowiscydozie, które powodują znaczne uszkodzenia w płucach. Do jego zakażenia dochodzić może ze środowiska zewnętrznego lub w przypadku zakażenia krzyżowego od innej osoby z mukowiscydozą. Przyczynia się do pogorszonej wydolności oddechowej, a w najgorszym przypadku śmierci chorego. Jak się okazuje w przypadku terapii skierowanej przeciwko tej bakterii skuteczna jest terapia doustna w porównaniu do terapii dożylnej. Jest to o tyle istotne, że ta druga forma podawania leku wymaga hospitalizacji,a także iniekcji, co w przypadku wielu dzieci jest czymś traumatycznym i niekoniecznie lubianym. Ponadto wiążę się z większą ilością działań niepożądanych wśród których wymienia się między innymi nefrotoksyczność i ototoksyczność, związanej z aminoglikozydem- tobramycyną. Dodatkowo doustna forma podawania leków jest tańsza. Z tych wszystkich względów polecane jest stosowanie formy doustnej, szczególnie w przypadku początkowych stadiów zakażenia. Dzięki temu pacjenci będą mogli być leczeni w warunkach ambulatoryjnych, co i dla nich oraz budżetów poszczególnych krajów będzie pozytywnym zjawiskiem. Miejmy nadzieję, że świadomość nas wszystkich odnośnie antybiotyków będzie dużo większa. Dzięki wspólnemu, odpowiedzialnemu działaniu będziemy w stanie wpłynąć na ten problem, który dotyczy ludzi na całym świecie. Ważne jest świadome wybieranie produktów z hodowli, które są pozbawione antybiotyków. Pacjenci muszą zdawać sobie również sprawę z tego, że antybiotyków nie można stosować w dowolnych sytuacjach. Ich dawkowanie musi być ściśle ustalone przez lekarza i do tych zaleceń należy się stosować.
Niestety, zbyt "luźne" czasem podejście Lekarzy do antybiotykoterapii jeśli chodzi o wskazania do Niej a także zbyt lekkomyślne podejście Pacjentów w kwestii stosowania antybiotyków prowadzi do zwiększającej się potrzeby szukania nowych terapeutyków. Jak można przeczytać w ciekawej publikacji p. Sylwii Wiktor, Początkowo już małe dawki penicyliny pozwalały zwalczać infekcje bakteryjne, jednak z czasem efekty jej działania przestawały być tak spektakularne. Spowodowane było to nabywaniem przez bakterie penicylinooporności, która była pierwszym przykładem antybiotykooporności występującej u bakterii. Był to przykład reakcji obronnej bakterii na stosowany antybiotyk. Jednak zjawisko antybiotykooporności nie jest zjawiskiem nowym, które wystąpiło dopiero po zastosowaniu antybiotyków w medycynie. Należy pamiętać, że antybiotyki to substancje produkowane naturalnie głównie przez grzyby, w celu obrony przed bakteriami. Fleming podkreślał naturalne pochodzenie penicyliny, gdyż jak sam stwierdził „To natura stworzyła penicylinę. Ja tylko ja odkryłem". Dlatego też nie powinno dziwić odkrycie kanadyjskich badaczy, którzy zbadali bakterie znalezione w wiecznej zmarzlinie. Dowiedli oni, że oporność bakterii na antybiotyki istniała już 30 tys. lat temu. Prawdopodobnie w toku ewolucji drobnoustroje naturalnie nabywały oporność na antybiotyki. Sam Fleming też jako pierwszy przewidział możliwość wystąpienia oporności na antybiotyki. Zauważył, że kolejne pokolenia gronkowca złocistego, poddawanego działaniu penicyliny, wytwarzają ściany komórkowe coraz bardziej nieprzepuszczalne dla penicyliny. Zjawisko antybiotykooporności wymusiło konieczność poszukiwania i syntezy kolejnych antybiotyków. Doskonale obrazuje to przypadek gronkowca złocistego (Staphylococcus auerus). W latach 40’ skutecznie stosowano przeciw niemu penicylinę, jednak już w latach 50’ połowa szczepów tego drobnoustroju była na nią oporna. W 1959 roku wprowadzono metacylinę, ale już na początku lat 60’ zaczął rozprzestrzeniać się metacylinooporny szczep gronkowca (MRSA), który w dzisiejszych czasach jest dużym zagrożeniem szczególnie w przypadku zakażeń szpitalnych. Kolejnym antybiotykiem używanym przeciw szczepom gronkowca była wankomycyna, jednakże w 1996 roku w Japonii zanotowano pierwszy przypadek wankomycynoopornego szczepu gronkowca złocistego (VRSA). Szczep ten został też wykryty w Stanach Zjednoczonych, Francji i Hong Kongu. Następnie wprowadzono nowy antybiotyk – linezolid, jednak już po roku wykryto pierwszy szczep odporny na ten antybiotyk. Pokazuje to skalę problemu jaki stanowi antybiotykooporność. Nie nastrajają optymistycznie wyniki badań przeprowadzone w USA, które wykazały, że 70% szczepów bakterii związanych z zakażeniami szpitalnymi, czyli zakażeniami wykrytymi po 48h od przyjęcia na oddział, wykazuje odporność na przynajmniej jeden antybiotyk, wykorzystywany wcześniej w leczeniu schorzeń wywołanych przez tę bakterię. Niektóre mikroorganizmy są oporne na wszystkie dostępne antybiotyki i mogą być zwalczane tylko przy użyciu eksperymentalnych i często potencjalnie toksycznych leków. Już dziś trudne do wyleczenia stają się zakażenia ran, gruźlica, zapalenie płuc, sepsa, czy też występujące często u dzieci zapalenie ucha. Nieskuteczność terapii antybiotykowej powoduję także zwiększenie kosztów terapii antybiotykowej, które sięgają ok. 30% budżetu szpitala przeznaczonego na zakup leków, a na oddziałach intensywnej terapii, czy na oddziałach hematologii nawet 50%. Istnieją 2 główne przyczyny powstawania i szerzenia się antybiotykooporności, do której przyczynia się człowiek. Jest to niewłaściwe i nadmierne stosowanie antybiotyków w medycynie oraz w rolnictwie. Problem powstawania i szerzenia się antybiotykooporności dotyczy zarówno pacjentów leczonych w szpitalu, jak i poza nim. Pacjenci leczeni przez lekarzy pierwszego kontaktu, często wymagają od lekarza, przepisania antybiotyku, nawet jeśli ich dolegliwości wywołane są infekcją wirusową. Problem ten dotyczy głównie infekcji wirusowych takich jak grypa, przeziębienie, czy też inne wirusowe zakażenia górnych dróg oddechowych. Dlatego tak ważna jest akcja informacyjna uświadamiająca zarówno pacjentom jak i lekarzom, iż antybiotyki to nie cudowne lekarstwa, które działają na wirusy. Jednak nie wystarczy tylko ta wiedza. Problemem jest także rozpoznanie, czy mamy do czynienia z zakażeniem wirusowym, czy też bakteryjnym. Pomocna może okazać się informacja, że jeśli u pacjenta początkowo wystąpi gorączka, znikome wydzielanie wydzieliny, nasilenie objawów występuję głównie wieczorem, a kaszel trwa nie dłużej niż 14 dni, wtedy choroba jest wywołana przez wirusy i nie może być wyleczona przez antybiotyki. Oczywiście najlepszym rozwiązaniem byłoby wykonanie antybiogramu, który pozwoliłby na wybór odpowiedniego leczenia, jednakże mogłoby się to okazać zbyt kosztowne. Dlatego też lekarze zwykle opierają się na swoim doświadczeniu i sami próbują zastosować właściwe leczenia. Jednak, jeśli zastosowane leczenie nie dawałoby rezultatów, konieczne wydaje się wykonanie antybiogramu. Kolejnym problemem jest działanie pacjentów leczonych antybiotykami, którzy po ustąpieniu objawów choroby takich jak np. gorączka przerywają przyjmowanie antybiotyków. Działanie takie uniemożliwia całkowitą eliminację bakterii i przyczynia się do możliwości wytworzenia u nich oporności na antybiotyk. Jeszcze innym problemem w przypadku pacjentów leczonych antybiotykami, jest zbyt niska dawka zastosowanego leku, która uniemożliwia osiągnięcie stężenia terapeutycznego, a w rezultacie eliminację patogenu. Bakterie zyskują wtedy możliwość wykształcenia mechanizmów oporności na antybiotyk. Wydawać by się mogło, że w szpitalach istnieje skuteczniejsza diagnostyka oraz większa kontrola nad pacjentami. Jednak szpitale są często miejscem, w którym po raz pierwszy pojawia się szczep oporny na dany antybiotyk. Istnieje kilka przyczyn takiego stanu rzeczy. Antybiotyki stosowane są tam w dwóch głównych celach: do leczenia zakażeń wywołanych przez bakterie oraz do dezynfekcji mającej zapobiegać zakażeniom np. w czasie operacji. Należy pamiętać, że pacjenci zwykle mają osłabiony system odpornościowy, a antybiotykoterapia pozbawia ich fizjologicznej flory bakteryjnej. Stosowane antybiotyki powodują zwalczanie wrażliwych na dany antybiotyk szczepów bakterii. Są to doskonałe warunki do tworzenia i rozwoju szczepów opornych na antybiotyki. Szpital stanowi również miejsce doskonałe do rozprzestrzeniania się drobnoustrojów antybiotykoopornych. Po pierwsze personel medyczny, który nie zdezynfekuję np. rąk przy przejściu pomiędzy pacjentami staje się wektorem przenoszącym oporne szczepy. Po drugie pacjenci wychodząc ze szpitala również są wektorami, przenoszącymi oporne szczepy do swoich rodzin. Jak również wiadomo również coraz częstsze podróże po całym świecie powodują bardzo szybkie rozprzestrzenianie się tych mikroorganizmów. Niepokoją dane, które wskazują, że 50 % wszystkich antybiotyków jest stosowanych w medycynie. 20% z nich jest stosowanych w szpitalach, natomiast pozostałe 80 % poza nim. Niestety, aż 20-50% z nich było użytych niepotrzebnie. Współczesne farmy hodowlane są doskonałym miejscem rozwijania się drobnoustrojów . Sprzyja temu hodowla w zamkniętych pomieszczeniach, co często prowadzi także do zwiększenia poziomu stresu u zwierząt, a to skutkuje osłabieniem systemu immunologicznego, a w konsekwencji sprzyja rozwojowi infekcji. Dlatego też hodowcy stosują antybiotyki, które mają wyleczyć chore osobniki, a także zmniejszyć zachorowalność na najczęściej występujące choroby. Niestety antybiotyki nie są stosowane tylko w tych, wydawać by się mogło, słusznych celach. Tylko 20% antybiotyków wykorzystywanych w rolnictwie jest wykorzystywanych w celach terapeutycznych, a aż 80% w celach profilaktycznych oraz w celu zwiększenia wzrostu zwierząt. Szacuje się, że aż od 40 do 80% antybiotyków użytych w rolnictwie było użytych niepotrzebnie. Antybiotyki zaczęły być stosowane w hodowli zwierząt, kiedy badania dowiodły, że powodują one szybszy wzrost i zwiększone przybieranie zwierząt na wadze. Powodowało to zwiększoną produkcję mięsa, czy też produktów pochodzenia zwierzęcego. Do paszy dodawane były tzw. paszowe dodatki antybakteryjne (AGP – Antibiotic Growth Promotores lub AMGP – Antimicrobal Growth Promoters). Powodują one hamowanie rozwoju mikroorganizmów znajdujących się w przewodzie pokarmowym zwierząt hodowlanych. Dodatki mają służyć optymalizacji procesów trawienia i wchłaniania składników pokarmowych, a w rezultacie przyspieszyć przyrost wagi zwierząt. W niektórych częściach świata antybiotyki stosowane są także w opryskach drzew owocowych stosowanych przeciw bakteriom znajdującym się na powierzchni owoców, a także stosowane w dużych ilościach (50-60 kg na akr) w farmach hodowlanych łososia. Warunki panujące w farmach sprzyjają nie tylko szerzeniu się chorób, ale też nabywaniu przez drobnoustroje oporności na stosowane antybiotyki. Pierwsza antybiotykooporność w przypadku rolnictwa została zaobserwowana w Wielkiej Brytanii w 1963 roku, kiedy to odkryto oporny szczep Salmonella Typhimurium. O problemie antybiotykooporności może też świadczyć fakt, iż dawka zalecana w leczeniu infekcji u zwierząt w latach 50 wynosiła 5-10 ppm, natomiast już w końcu lat 90 zwiększyła się 10- a nawet 20-krotnie. Szczepy oporne na antybiotyki, powstające na farmach, przenoszą się do środowiska ludzkiego zarówno poprzez odchody zwierząt (oszacowano, iż nawet 80-90% antybiotyków podanych zwierzętom nie jest całkowicie przez nie trawionych i wraz z odchodami trafiają do środowiska), które mogą trafić do wód powierzchniowych, a ta użyta do podlewania warzyw, które z kolei są konsumowane przez człowieka lub zwierzęta. Szczepy te mogą też dostać się do człowieka poprzez mięso zwierząt, którym podawano antybiotyki i u których wytworzyły się oporne szczepy. Ostatnią drogą jest przenoszenie się opornych szczepów przez wektory jakimi są pracownicy farm. Dlatego też zasadne, a właściwie konieczne wydaje się wprowadzenie szczegółowej kontroli antybiotykoterapii weterynaryjnej, której stosowanie powinny podlegać takim kontrolom i regulacjom, jak te stosowane w antybiotykoterapii medycznej. Przykładem rozprzestrzeniania się oporności na antybiotyki, która spowodowana była nadmiernym stosowaniem antybiotyków w rolnictwie, jest oporność na glikopeptydy, w tym na wankomycynę. Wynikiem nadmiernego stosowania wankomycyny w lecznictwie oraz awoparcyny (antybiotyk z grupy glikopeptydów) jako dodatku do pasz, było powstanie enterokoków opornych na wankomycynę (VRE). Z tego powodu w 1995 roku w Danii, a w 1997 roku w Unii Europejskiej wycofano z użytku awoparcynę. W 1998 Komisja Europejska zakazała stosowania w Unii Europejskiej paszowych dodatków antybiotykowych tj. tylosyny, spiramycyny, czy bacytracyny. Zaleciła także racjonalne stosowanie antybiotyków w celach terapeutycznych w weterynarii. Natomiast w Szwecji już w 1986 roku zakazano stosować antybakteryjne środki paszowe w hodowli. Antybiotyki można tam stosować tylko w zalecanych przez weterynarzy dawkach i to tylko w celach leczniczych lub prewencyjnych. W ten sposób zużycie antybiotyków spadło o 55%. Dodatkowo wykazano, iż możliwe jest uzyskanie dobrych i konkurencyjnych wyników produkcji zwierzęcej bez użycia antybiotyków. Aby zmniejszyć problem z coraz szybciej szerzącą się wśród drobnoustrojów antybiotykoopornością, konieczne jest podjęcie działań o charakterze globalnym. Konieczne jest wprowadzenie racjonalnej gospodarki antybiotykami. Antybiotyki powinny być stosowane tylko w terapii ludzi i zwierząt. Konieczne jest całkowite wyeliminowanie, lub chociaż zmniejszenie używania antybiotyków w innych celach, jak np. jako czynnika przyspieszającego wzrost masy ciała zwierząt. Należy również wprowadzić rygorystyczne praktyki w zakresie higieny zarówno w szpitalach jak i poza nim. Konieczne są także akcje informacyjne, jak chociażby organizowanie corocznego Dnia Wiedzy o Antybiotykach, która może przyczynić się do racjonalnego stosowania antybiotyków: zaprzestania stosowania ich na infekcje wirusowe oraz właściwe przyjmowanie tych leków. Zmniejszy to szanse drobnoustrojów na nabywania oporności na antybiotyki. Ze względu na powagę problemu antybiotykooporności, walka z nią stała się priorytetem dla takich organizacji jak: Komisja Europejska, Światowa Organizacja Zdrowia, Parlament Europejski, Ford and Drug Administation (FDA), czy Centres for Diseases Control and Prevention (CDC). W programie wspólnoty Europejskiej w dziedzinie zdrowia publicznego na lata 2003-2008 lekooporność znalazła się wśród 4 zagadnień priorytetowych, obok grypy, zakażeń wirusem HIV i gruźlicy. Wszystkie kraje członkowskie muszą utworzyć zespoły, które mają następujące cele: - monitorowanie antybiotykooporności, kontrola i nadzór nad konsumpcją antybiotyków, powstawaniem i rozprzestrzenianiem się antybiotykooporności w medycynie, weterynarii i środowisku oraz projektowanie działań interwencyjnych i ocena ich skuteczności; - profilaktyka i kontrola chorób zakaźnych i zakażeń, racjonalizacja stosowania i konsumpcji antybiotyków; - współpraca miedzynarodowa; - wspieranie badań mających na celu poszukiwanie nowych leków, środków, a także metod terapii i profilaktyki zakażeń i infekcji bakteryjnych. W XX wieku antybiotyki nazywane były „cudownymi lekami”, jednakże współcześnie skuteczność tych leków drastycznie spadła. Jest to spowodowane głównie grzechami współczesnej cywilizacji, takimi jak zbyt częste ich stosowanie, nierzadko niezgodnie z ich przeznaczeniem. Ze względu na to, iż oporność drobnoustrojów na antybiotyki jest problemem globalnym, przekraczającym granice pojedynczych państw, konieczne jest podjęcie ogólnoświatowych działań mających na celu ograniczenie antybiotykooporności. W przeciwnym razie grozi nam wyczerpanie możliwości terapii zakażeń i chorób zakaźnych o etiologii bakteryjnej. Na szczęście problem ten został zauważony przez takie organizacje jak Komisja Europejska, czy Światowa Organizacja Zdrowia. Na pewno konieczne jest zaprzestanie używania antybiotyków w rolnictwie, jako środków wspomagających wzrost zwierząt. Antybiotyki powinny być też właściwie wykorzystywane w medycynie. Pomocne w tym może być wykonywanie antybiogramów, do oznaczenia bakterii wywołujących daną chorobę. Ważnym działaniem są także akcje informacyjne, jak np. wspomniany na początku Europejski Dzień Wiedzy o Antybiotykach. Miejmy nadzieję, że dzięki niemu zmniejszy się odsetek ludzi sądzących, iż antybiotyki zwalczają infekcje wirusowe, takie jak grypa, czy przeziębienie. W ten sposób możemy przyczynić się do zmniejszenia antybiotykooporności. Wtedy też może firmom farmaceutycznym będzie opłacało się prowadzić badania nad nowymi antybiotykami, które miejmy nadzieję będą dłużej skutecznie eliminowały drobnoustroje, a my jako pacjenci będziemy umieli je właściwie wykorzystać.
Obecnie co roku umiera 700 tysięcy pacjentów w wyniku zakażeń tymi groźnymi bakteriami. Według Światowej Organizacji Zdrowia w 2050 roku w wyniku zakażeń bakteriami lekoopornymi zginie około 10 milionów ludzi na całym świecie. Naukowcy cały czas próbują stworzyć leki, które będą wstanie się im przeciwstawić jednak brak jest wystarczającej liczby “słabych punktów”, które można by było zaatakować. Przez ostatnie 20 latach powstały tylko 2 grupy antybiotyków. Podczas wielu badań laboratoryjnych wiele antybiotyków wykazuje działanie antybakteryjne, to tylko 1 procent z nich może być zastosowanych w formie leku. W tej chwili firmy farmaceutyczne starają się poszukiwać innych sposobów walki z bakteriami. Związane jest to z bardzo wysokimi kosztami opracowywania nowych leków. Dla przykładu w 1991 roku koszty te wynosiły 250 milionów dolarów, a 2003 już około 800 milionów dolarów. Jedną z nowych metod jest modyfikacja obecnych antybiotyków, które określane są jako antybiotyki inteligentne. Naukowcy jednej z uczelni w Stanach Zjednoczonych postanowili w różnych konfiguracjach połączyć cząsteczki tworzących makrolidy. W wyniku takiego działania powstało już około 300 nowych substancji, które nie są antybiotykami, a więc nie są rozpoznawane przez bakterie. W połączeniu z nanotechnologią, która pozwala na wprowadzenie konkretnych substancji w konkretne miejsce, może to być wielki przełom jeżeli chodzi o problem lekooporności. Bakterie antybiotykooporne bardzo często obecne są w szpitalach. Aby zapobiec ich rozprzestrzenianiu się bardzo ważne jest przestrzeganie pewnych zasad. Bardzo ważne jest aby po wizytach w szpitalach czy przychodniach dokładnie myć ręce, ponieważ bakterie te często bytują również na tych częściach ciała. Pozostając w temacie antybiotykooporności warto wspomnieć o ostatnim odkryciu. Jak się okazuje pewne bakterie mogą separować antybiotyk, tak aby stwarzać innym bakteriom warunki do rozwoju. Bakterie, które najbardziej zbliżały się do bakterii wchłaniały największe ilości antybiotyki, aby pozostałe nie były narażone na jego działanie. Cały czas prowadzi się również badania nad samymi antybiotykami, tak aby były one możliwie najbezpieczniejsze z punktu widzenia pacjenta, a jak najbardziej szkodliwe dla bakterii. Na skutek stosowanych antybiotyków może dochodzić do pojawienia się różnych skutków ubocznych. Jedne są mniej groźne inne mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia oraz życia. Ostatnio w Stanach Zjednoczonych ogłoszono, że antybiotyki z grupy fluorochinolonów mogą zwiększać ryzyko uszkodzenia tętnic.. Takie uszkodzenia mogą prowadzić do groźnego dla życia krwawienia. Jak widzimy świadomość społeczeństwa odnośnie stosowania antybiotyków jest bardzo ważna. Brak jej może prowadzić do bardzo poważnych konsekwencji dla wielu ludzi. Warto jest więc sięgać po antybiotyki jeśli naprawdę jeśli jest to konieczne, a nie jako leki stosowane w pierwszej kolejności na niegroźne przeziębienia. Rozwiązaniem tego problemu mogą być różnego rodzaju kampanie jak chociażby ta wspomniana w artykule, które w prosty sposób wyjaśnią, jakie ryzyko grozi na skutek nieprawidłowego stosowania antybiotyków. Jak pokazały wspomniane przeze mnie badania wiedza Polaków odnośnie tych leków jest wciąż niewielka i trzeba to jak najszybciej zmienić. Naukowcy odkryli, że związek, pozyskiwany z warzyw liściastych, przyspiesza gojenie ran i może przywrócić skuteczne działanie antybiotyków. Związek 3,3-diindolilometan (DIM) powstaje podczas procesu trawienia indolo-3-karbinolu, obecnego w warzywach kapustnych, takich jak brokuły, brukselka, kapusta i jarmuż. Indolo-3-karbinol jest wytwarzany z glukobrassycyny i mirozynazy podczas gotowania lub przeżuwania zielonych warzyw, takich jak brokuły, jarmuż, szpinak i kalafior. Podczas procesu trawienia w żołądku indolo-3-karbinol jest rozkładany do 3,3-diindolilometanu. Jak się okazuje po zabiegu z wykorzystaniem wspomnianego DIM, bakterie takie jak Acinetobacter baumannii i Pseudomonas aeruginosa były hamowane odpowiednio o 65 i 70 procent. Jak donoszą naukowcy z Uniwersytetu Rockefellera syntetyczny antybiotyk może pomóc odwrócić los patogenów lekoopornych. Z wyjątkiem penicyliny i kilku innych związków pochodzących od grzybów, większość antybiotyków została najpierw wykorzystana przez bakterie do zwalczania innych bakterii. Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis i Uniwersytetu Hawajskiego opracowali kandydata na nowy antybiotyk, produkowany przez bakterie glebowe znane jako Lentzea flaviverrucosa. Ma ona niezwykłą biologię, koduje niezwykłą enzymologię, napędza produkcję nowych związków chemicznych. Według nowego badania przeprowadzonego w Szwecji na ponad 40 tysięcy pacjentów, przyjmowanie antybiotyków może zwiększać ryzyko zachorowania na raka okrężnicy o pięć do dziesięciu lat. Okazało się, że prawdopodobieństwo zachorowania na raka okrężnicy u osób, które przyjmowały antybiotyki przez ponad sześć miesięcy było o prawie jedną piątą wyższe niż u tych, które ich nie zażywały. Antybiotyki zaburzają mikroflorę jelitową, co powoduje, że szkodliwe bakterie takie jak: Escherichia coli i Klebsiella pneumoniae nie są zwalczane przez dobre drobnoustroje. To z kolei może nasilać stan zapalny w okrężnicy i reaktywować substancje chemiczne, które mogą uszkadzać DNA i w ten sposób powodować nowotwory. Dodatkowo wewnętrzna wyściółka jelita może wtedy stać się bardziej przepuszczalna, umożliwiając bakteriom przenikanie do ścian okrężnicy i łączenie się w śluzowate struktury zwane biofilmami. Ponadto okazuje się, że przyjmowanie takich leków przez kobiety w średnim wieku pogarsza ich zdolności poznawcze w kolejnych latach. Przeanalizowano informacje dotyczące stosowania antybiotyków oraz wyniki testów poznawczych zebrane kilka lat później, porównując uczestniczki, które przyjmowały antybiotyki przez różne okresy czasu z tymi, które nie przyjmowały takich leków wcale. Choć wyniki badań wskazują jedynie na związek między stosowaniem antybiotyków, a pogorszeniem funkcji poznawczych, naukowcy uważają, że ich przyczyną mogą być zmiany w mikrobiomie jelitowym spowodowane długotrwałym stosowaniem antybiotyków. Już wcześniejsze badania naukowe sugerowały, że istnieje związek między prawidłową florą jelitową a zdrowiem psychicznym.Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe jest obecnie jednym z głównych globalnych problemów zdrowotnych. Według WHO to jedno z 10 największych zagrożeń dla zdrowia, z którymi będziemy się zmagać w niedalekiej przyszłości. Niestety w naszym kraju problem odnośnie przyjmowania antybiotyków w sytuacjach, które tego nie wymagają wciąż jest na porządku dziennym. Moim zdaniem wiedza Polaków odnośnie antybiotyków powinna być na zdecydowanie wyższym poziomie, ponieważ jak wspomniałem są one przez nasze społeczeństwo stosowane bardzo często niewłaściwie. Przeprowadzone jakiś czas temu badania wśród naszych obywateli pokazują, że około 40 procent z nich uważa, że są one skutecznym lekiem w przypadku infekcji wirusowych. To pokazuje, jak niska jest świadomość Polaków odnośnie antybiotykoterapii. Co czwarta osoba w Unii Europejskiej sięga po nie podczas zwykłego przeziębienia. Jest to bardzo niebezpiecznie postępowanie ponieważ zwiększa ryzyko powstawania lekoopornych szczepów bakterii, które stanowią bardzo duże zagrożenia dla zdrowia oraz życia. Innym problemem jest również to, że antybiotyki nie są stosowane do końca terapii, zgodnie z zaleceniami lekarzy. Bardzo często dochodzi do sytuacji, że w przypadku ustąpienia uciążliwych objawów odstawia się te leki. Wśród pewnych czynników, za które uważa się powstanie antybiotykoopornych szczepów bakteryjnych jest wzrost zanieczyszczenia środowiska bakteriami kałowymi, które jak się okazuje dużo lepiej radzą sobie z lekami, niż inne bakterie. Okazało się, że obecność specyficznego dla bakterii obecnych w ludzkim kale wirusa - bakteriofaga "crAssphage” ma silny związek z pojawianiem się genów oporności na antybiotyki w próbkach pobranych ze środowiska. Jak się okazuje w znacznej większości przypadków szczepy CPE czyli pałeczek bytujących w jelitach, które nabyły oporność na większość antybiotyków. Zwykle nie wywołują one objawów zakażenia dopóki nie dojdzie do obniżenia odporności na skutek np. chemioterapii przeciwnowotworowej.