Odpornost mikroorganizmov proti antibiotikom: metode določanja

Antibiotiki so eden največjih dosežkov medicinske znanosti, ki vsako leto rešijo življenja deset in sto tisoč ljudi. Vendar, kot pravi pregovor, lahko tudi starka naredi napako. Kar je nekoč ubijalo patogene mikroorganizme, ne deluje več tako dobro kot prej. Kaj je torej razlog: so protimikrobna zdravila postala slabša ali je za to kriva odpornost na antibiotike?

Določanje odpornosti na antibiotike

Protimikrobna zdravila (AMD), ki jih običajno imenujemo antibiotiki, so bila prvotno ustvarjena za boj proti bakterijskim okužbam. In ker različne bolezni lahko povzroči ne ena, temveč več vrst bakterij, združenih v skupine, so bila sprva razvita zdravila, učinkovita proti določeni skupini povzročiteljev okužb.

Toda bakterije, čeprav najpreprostejše, so aktivno razvijajoči se organizmi, ki sčasoma pridobivajo vedno več novih lastnosti. Nagon po samoohranitvi in sposobnost prilagajanja različnim življenjskim razmeram krepita patogene mikroorganizme. Kot odgovor na grožnjo življenju začnejo razvijati sposobnost, da se ji uprejo, in izločajo skrivnost, ki oslabi ali popolnoma nevtralizira učinek aktivne snovi protimikrobnih zdravil.

Izkazalo se je, da antibiotiki, ki so bili nekoč učinkoviti, preprosto prenehajo opravljati svojo funkcijo. V tem primeru govorimo o razvoju odpornosti na antibiotike. In tukaj sploh ne gre za učinkovitost aktivne snovi AMP, temveč za mehanizme izboljšanja patogenih mikroorganizmov, zaradi katerih bakterije postanejo neobčutljive na antibiotike, namenjene boju proti njim.

Torej, odpornost na antibiotike ni nič drugega kot zmanjšanje občutljivosti bakterij na protimikrobna zdravila, ki so bila ustvarjena za njihovo uničenje. To je razlog, zakaj zdravljenje z na videz pravilno izbranimi zdravili ne daje pričakovanih rezultatov.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Problem odpornosti na antibiotike

Pomanjkanje učinka antibiotične terapije, povezano z odpornostjo na antibiotike, vodi do nadaljnjega napredovanja in hujšega poteka bolezni, zdravljenje pa postane še težje. Posebej nevarni so primeri, ko bakterijska okužba prizadene vitalne organe: srce, pljuča, možgane, ledvice itd., saj je v tem primeru odlašanje podobno smrti.

Druga nevarnost je, da lahko nekatere bolezni postanejo kronične, če je antibiotična terapija nezadostna. Oseba postane nosilec naprednih mikroorganizmov, ki so odporni na antibiotike določene skupine. Zdaj je vir okužbe, proti kateri se je nesmiselno boriti s starimi metodami.

Vse to spodbuja farmacevtsko znanost k izumljanju novih, učinkovitejših zdravil z drugimi aktivnimi snovmi. Toda proces se spet vrti v krogu z razvojem odpornosti na antibiotike na nova zdravila iz kategorije protimikrobnih sredstev.

Če kdo misli, da se je problem odpornosti na antibiotike pojavil šele pred kratkim, se zelo moti. Ta problem je star kot svet. No, morda ne tako star, ampak vseeno je star že 70–75 let. Po splošno sprejeti teoriji se je pojavil skupaj z uvedbo prvih antibiotikov v medicinsko prakso nekje v 40. letih dvajsetega stoletja.

Čeprav obstaja koncept o zgodnejšem pojavu problema odpornosti mikroorganizmov. Pred pojavom antibiotikov se ta problem ni posebej obravnaval. Navsezadnje je tako naravno, da so se bakterije, tako kot druga živa bitja, poskušale prilagoditi neugodnim okoljskim razmeram in to storile na svoj način.

Problem odpornosti patogenih bakterij nas je spomnil nase, ko so se pojavili prvi antibiotiki. Res je, da takrat vprašanje ni bilo tako pereče. Takrat so se aktivno razvijale različne skupine antibakterijskih sredstev, kar je bilo do neke mere posledica neugodnih političnih razmer v svetu, vojaških dejanj, ko so vojaki umirali zaradi ran in sepse le zato, ker jim zaradi pomanjkanja potrebnih zdravil niso mogli zagotoviti učinkovite pomoči. Teh zdravil preprosto še ni bilo.

Največje število razvojnih projektov je bilo izvedenih v 50. in 60. letih 20. stoletja, v naslednjih dveh desetletjih pa so se še izboljševali. Napredek se tu ni končal, a od 80. let prejšnjega stoletja je razvoj v zvezi z antibakterijskimi sredstvi opazno upadel. Naj bo to posledica visokih stroškov tega podjetja (razvoj in izdaja novega zdravila danes dosega mejo 800 milijonov dolarjev) ali banalnega pomanjkanja novih idej glede "militantno naravnanih" aktivnih snovi za inovativna zdravila, v povezavi s tem pa problem odpornosti na antibiotike dosega novo zastrašujočo raven.

Z razvojem obetavnih AMP in ustvarjanjem novih skupin takšnih zdravil so znanstveniki upali, da bodo premagali več vrst bakterijskih okužb. Vendar se je izkazalo, da ni vse tako preprosto »zahvaljujoč« odpornosti na antibiotike, ki se pri nekaterih sevih bakterij razvije precej hitro. Navdušenje postopoma usiha, a problem ostaja nerešen še dolgo časa.

Ni jasno, kako lahko mikroorganizmi razvijejo odpornost na zdravila, ki naj bi jih ubila? Tukaj moramo razumeti, da do "ubijanja" bakterij pride le, če se zdravilo uporablja po predvidenem namenu. Kaj pa v resnici imamo?

Vzroki za odpornost na antibiotike

Tu pridemo do glavnega vprašanja: kdo je kriv, da bakterije, ko so izpostavljene antibakterijskim sredstvom, ne umrejo, ampak se dejansko ponovno rodijo in pridobijo nove lastnosti, ki še zdaleč niso koristne za človeštvo? Kaj izzove takšne spremembe v mikroorganizmih, ki so vzrok številnih bolezni, s katerimi se človeštvo bori že desetletja?

Jasno je, da je pravi razlog za razvoj odpornosti na antibiotike sposobnost živih organizmov, da preživijo v različnih pogojih in se jim na različne načine prilagajajo. Toda bakterije se nimajo načina, da bi se izognile smrtonosnemu izstrelku v obliki antibiotika, ki bi jih teoretično moral ubiti. Kako torej pride do tega, da ne le preživijo, ampak se tudi izboljšujejo vzporedno z izboljševanjem farmacevtskih tehnologij?

Pomembno je razumeti, da če obstaja težava (v našem primeru razvoj odpornosti na antibiotike pri patogenih mikroorganizmih), potem obstajajo tudi izzivalni dejavniki, ki ustvarjajo pogoje zanjo. Prav to vprašanje bomo poskušali rešiti zdaj.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Dejavniki razvoja odpornosti na antibiotike

Ko oseba pride k zdravniku z zdravstvenimi težavami, pričakuje kvalificirano pomoč specialista. Če gre za okužbo dihal ali druge bakterijske okužbe, je naloga zdravnika, da predpiše učinkovit antibiotik, ki ne bo dovolil napredovanja bolezni, in določi odmerek, potreben za ta namen.

Zdravnik ima na voljo veliko izbiro zdravil, toda kako lahko določite zdravilo, ki vam bo resnično pomagalo pri soočanju z okužbo? Po eni strani je za utemeljitev predpisovanja protimikrobnega zdravila treba najprej ugotoviti vrsto patogena v skladu z etiotropnim konceptom izbire zdravil, ki velja za najbolj pravilnega. Po drugi strani pa lahko to traja do 3 ali več dni, medtem ko je najpomembnejši pogoj za uspešno zdravljenje pravočasna terapija v zgodnjih fazah bolezni.

Zdravnik v prvih dneh po postavitvi diagnoze nima druge izbire, kot da deluje praktično naključno, da bi nekako upočasnil bolezen in preprečil njeno širjenje na druge organe (empirični pristop). Pri predpisovanju ambulantnega zdravljenja zdravnik predpostavlja, da so lahko povzročitelji določene bolezni določene vrste bakterij. To je razlog za začetno izbiro zdravila. Recept se lahko spremeni glede na rezultate analize na povzročitelja.

In dobro je, če zdravnikov recept potrdijo rezultati testov. V nasprotnem primeru ne bo izgubljen le čas. Dejstvo je, da je za uspešno zdravljenje potreben še en pogoj - popolna deaktivacija (v medicinski terminologiji obstaja koncept "obsevanja") patogenih mikroorganizmov. Če se to ne zgodi, bodo preživeli mikrobi preprosto "preboleli bolezen" in razvili nekakšno imunost na aktivno snov protimikrobnega zdravila, ki je povzročilo njihovo "bolezen". To je tako naravno kot nastajanje protiteles v človeškem telesu.

Izkazalo se je, da če je antibiotik izbran napačno ali če sta odmerjanje in režim dajanja zdravila neučinkovita, patogeni mikroorganizmi morda ne bodo umrli, lahko pa se spremenijo ali pridobijo prej neznačilne sposobnosti. Z razmnoževanjem takšne bakterije tvorijo celotne populacije sevov, odpornih na antibiotike določene skupine, torej bakterije, odporne na antibiotike.

Drug dejavnik, ki negativno vpliva na občutljivost patogenih mikroorganizmov na učinke antibakterijskih zdravil, je uporaba AMP v živinoreji in veterinarstvu. Uporaba antibiotikov na teh področjih ni vedno upravičena. Poleg tega se identifikacija patogena v večini primerov ne izvede ali pa se izvede pozno, saj se antibiotiki uporabljajo predvsem za zdravljenje živali v precej resnem stanju, ko je čas bistvenega pomena in ni mogoče čakati na rezultate testov. In na vasi veterinar nima vedno niti takšne možnosti, zato deluje "na slepo".

Ampak to ne bi bilo nič, razen če obstaja še en velik problem – človeška miselnost, ko je vsak svoj zdravnik. Poleg tega razvoj informacijske tehnologije in možnost nakupa večine antibiotikov brez zdravniškega recepta ta problem le še poslabšata. In če upoštevamo, da imamo več nekvalificiranih samoukov kot tistih, ki strogo upoštevajo zdravnikova navodila in priporočila, problem postaja globalen.

V naši državi situacijo še poslabšuje dejstvo, da večina ljudi ostaja finančno insolventnih. Nimajo možnosti nakupa učinkovitih, a dragih zdravil nove generacije. V tem primeru zdravniški recept nadomestijo s cenejšimi starimi analogi ali zdravili, ki jih priporoči njihov najboljši prijatelj ali vsevedni prijatelj.

»Pomagalo je meni in pomagalo bo tudi tebi!« – se lahko s tem prepiramo, če besede prihajajo iz ust modrega soseda z bogatimi življenjskimi izkušnjami, ki je šel skozi vojno? In le malo ljudi pomisli, da so se patogeni mikroorganizmi, zahvaljujoč dobro prebranim in zaupanja vrednim ljudem, kot smo mi, že zdavnaj prilagodili na preživetje pod vplivom zdravil, ki so bila priporočena v preteklosti. In kar je pomagalo dedku pred 50 leti, se lahko v našem času izkaže za neučinkovito.

In kaj lahko rečemo o oglaševanju in nerazložljivi želji nekaterih ljudi, da preizkusijo inovacije na sebi takoj, ko se pojavi bolezen z ustreznimi simptomi. In zakaj vsi ti zdravniki, če obstajajo tako čudovita zdravila, o katerih izvemo iz časopisov, televizijskih zaslonov in internetnih strani. Le besedilo o samozdravljenju je vsem postalo tako dolgočasno, da mu zdaj le malo ljudi posveča pozornost. In zelo zaman!

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Mehanizmi odpornosti na antibiotike

Odpornost na antibiotike je v zadnjem času postala problem številka ena v farmacevtski industriji, ki razvija protimikrobna zdravila. Dejstvo je, da je značilna za skoraj vse znane vrste bakterij, zato je antibiotična terapija vse manj učinkovita. Pogosti patogeni, kot so stafilokoki, E. coli, Pseudomonas aeruginosa in Proteus, imajo odporne seve, ki so pogostejši od njihovih prednikov in so občutljivi na antibiotike.

Odpornost na različne skupine antibiotikov in celo na posamezna zdravila se razvija različno. Za dobre stare peniciline in tetracikline, pa tudi za novejše v obliki cefalosporinov in aminoglikozidov, je značilen počasen razvoj odpornosti na antibiotike, njihov terapevtski učinek pa se s tem zmanjšuje. Enako ne moremo trditi za zdravila, katerih aktivna snov je streptomicin, eritromicin, rimfampicin in linkomicin. Odpornost na ta zdravila se razvije hitro, zaradi česar je treba recept spremeniti že med zdravljenjem, ne da bi čakali na njegov zaključek. Enako velja za oleandomicin in fusidin.

Vse to daje podlago za domnevo, da se mehanizmi razvoja odpornosti na antibiotike na različna zdravila bistveno razlikujejo. Poskusimo ugotoviti, katere lastnosti bakterij (naravne ali pridobljene) ne omogočajo, da bi antibiotiki izzvali svoje obsevanje, kot je bilo prvotno predvideno.

Najprej opredelimo, da je odpornost pri bakterijah lahko naravna (zaščitne funkcije so jim dane sprva) in pridobljena, o čemer smo razpravljali zgoraj. Do sedaj smo govorili predvsem o pravi odpornosti na antibiotike, povezani z značilnostmi mikroorganizma, in ne z napačno izbiro ali predpisovanjem zdravila (v tem primeru govorimo o lažni odpornosti na antibiotike).

Vsako živo bitje, vključno s protozoji, ima svojo edinstveno strukturo in nekatere lastnosti, ki mu omogočajo preživetje. Vse to je genetsko določeno in se prenaša iz roda v rod. Tudi naravna odpornost na specifične aktivne snovi antibiotikov je genetsko določena. Poleg tega je pri različnih vrstah bakterij odpornost usmerjena na določeno vrsto zdravila, zato se razvijejo različne skupine antibiotikov, ki vplivajo na določeno vrsto bakterij.

Dejavniki, ki določajo naravno odpornost, so lahko različni. Na primer, struktura beljakovinske lupine mikroorganizma je lahko takšna, da se antibiotik ne more spopasti z njo. Toda antibiotiki lahko vplivajo le na beljakovinsko molekulo, jo uničijo in povzročijo smrt mikroorganizma. Razvoj učinkovitih antibiotikov vključuje upoštevanje strukture beljakovin bakterij, proti katerim je zdravilo usmerjeno.

Na primer, odpornost stafilokokov na antibiotike proti aminoglikozidom je posledica dejstva, da slednji ne morejo prodreti skozi mikrobno membrano.

Celotna površina mikroba je prekrita z receptorji, na katere se vežejo določene vrste AMP. Majhno število ustreznih receptorjev ali njihova popolna odsotnost vodi do dejstva, da do vezave ne pride, zato antibakterijski učinek ni prisoten.

Med drugimi receptorji so tudi taki, ki služijo kot nekakšen svetilnik za antibiotik in signalizirajo lokacijo bakterije. Odsotnost takšnih receptorjev omogoča mikroorganizmu, da se skrije pred nevarnostjo v obliki AMP, kar je neke vrste preobleka.

Nekateri mikroorganizmi imajo naravno sposobnost aktivnega odstranjevanja AMP iz celice. Ta sposobnost se imenuje efluks in označuje odpornost Pseudomonas aeruginosa na karbapeneme.

Biokemični mehanizem odpornosti na antibiotike

Poleg zgoraj omenjenih naravnih mehanizmov za razvoj odpornosti na antibiotike obstaja še en, ki ni povezan s strukturo bakterijske celice, temveč z njeno funkcionalnostjo.

Dejstvo je, da lahko bakterije v telesu proizvajajo encime, ki lahko negativno vplivajo na molekule aktivne snovi AMP in zmanjšajo njegovo učinkovitost. Tudi bakterije trpijo pri interakciji s takim antibiotikom, njihov učinek je opazno oslabljen, kar ustvarja videz okrevanja po okužbi. Vendar pa bolnik po tako imenovanem "okrevanju" še nekaj časa ostane nosilec bakterijske okužbe.

V tem primeru gre za modifikacijo antibiotika, zaradi katere postane neaktiven proti tej vrsti bakterij. Encimi, ki jih proizvajajo različne vrste bakterij, se lahko razlikujejo. Za stafilokoke je značilna sinteza beta-laktamaz, ki povzroči prekinitev laktemskega obroča penicilinskih antibiotikov. Proizvodnja acetiltransferaze lahko pojasni odpornost gramnegativnih bakterij na kloramfenikol itd.

[ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Pridobljena odpornost na antibiotike

Bakterije, tako kot drugi organizmi, niso imune na evolucijo. Kot odgovor na "vojaške" ukrepe proti njim lahko mikroorganizmi spremenijo svojo strukturo ali začnejo sintetizirati takšno količino encimske snovi, ki je sposobna ne le zmanjšati učinkovitost zdravila, temveč ga tudi popolnoma uničiti. Na primer, aktivna proizvodnja alanin transferaze naredi "cikloserin" neučinkovit proti bakterijam, ki ga proizvajajo v velikih količinah.

Odpornost na antibiotike se lahko razvije tudi kot posledica modifikacije celične strukture proteina, ki je hkrati tudi njegov receptor, na katerega bi se moral AMP vezati. To pomeni, da je ta vrsta proteina lahko odsotna iz bakterijskega kromosoma ali pa spremeni svoje lastnosti, zaradi česar povezava med bakterijo in antibiotikom postane nemogoča. Na primer, izguba ali modifikacija proteina, ki veže penicilin, povzroči neobčutljivost na peniciline in cefalosporine.

Zaradi razvoja in aktivacije zaščitnih funkcij pri bakterijah, ki so bile predhodno izpostavljene uničujočemu delovanju določene vrste antibiotika, se spremeni prepustnost celične membrane. To je mogoče doseči z zmanjšanjem kanalov, skozi katere lahko aktivne snovi AMP prodrejo v celico. Prav ta lastnost povzroča neobčutljivost streptokokov na beta-laktamske antibiotike.

Antibiotiki lahko vplivajo na celični metabolizem bakterij. Zaradi tega so se nekateri mikroorganizmi naučili delovati brez kemičnih reakcij, na katere vplivajo antibiotiki, kar je tudi ločen mehanizem za razvoj odpornosti na antibiotike, ki zahteva stalno spremljanje.

Včasih se bakterije zatečejo k določeni zvijači. Z vezavo na gosto snov se združijo v združbe, imenovane biofilmi. Znotraj združbe so manj občutljive na antibiotike in zlahka prenašajo odmerke, ki so smrtonosni za posamezno bakterijo, ki živi zunaj "kolektive".

Druga možnost je združevanje mikroorganizmov v skupine na površini poltekočega medija. Tudi po delitvi celic del bakterijske "družine" ostane znotraj "skupine", na katero antibiotiki ne vplivajo.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]

Geni odpornosti na antibiotike

Obstajata koncepta genetske in negenetske odpornosti na zdravila. S slednjo se ukvarjamo, ko govorimo o bakterijah z neaktivnim metabolizmom, ki v normalnih pogojih niso nagnjene k razmnoževanju. Takšne bakterije lahko razvijejo odpornost na antibiotike na določene vrste zdravil, vendar se ta sposobnost ne prenese na njihove potomce, saj ni genetsko določena.

To je značilno za patogene mikroorganizme, ki povzročajo tuberkulozo. Oseba se lahko okuži in več let ne sumi na bolezen, dokler ji iz nekega razloga imunost ne odpove. To je spodbuda za razmnoževanje mikobakterij in napredovanje bolezni. Toda ista zdravila se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, ker bakterijski potomci še vedno ostanejo občutljivi nanje.

Enako velja za izgubo beljakovin v celični steni mikroorganizmov. Spomnimo se še enkrat bakterij, občutljivih na penicilin. Penicilini zavirajo sintezo beljakovin, ki se uporabljajo za izgradnjo celične membrane. Pod vplivom AMP penicilinskega tipa lahko mikroorganizmi izgubijo celično steno, katere gradbeni material je beljakovina, ki veže penicilin. Takšne bakterije postanejo odporne na peniciline in cefalosporine, na katere se zdaj nimajo na kaj vezati. To je začasen pojav, ki ni povezan z gensko mutacijo in prenosom spremenjenega gena z dedovanjem. S pojavom celične stene, značilne za prejšnje populacije, odpornost na antibiotike pri takšnih bakterijah izgine.

Genetska odpornost na antibiotike naj bi se pojavila, ko se na genski ravni pojavijo spremembe v celicah in presnovi znotraj njih. Genske mutacije lahko povzročijo spremembe v strukturi celične membrane, izzovejo nastajanje encimov, ki ščitijo bakterije pred antibiotiki, in spremenijo tudi število in lastnosti bakterijskih celičnih receptorjev.

Obstajata dva načina razvoja dogodkov: kromosomski in ekstrakromosomski. Če se genska mutacija pojavi v delu kromosoma, ki je odgovoren za občutljivost na antibiotike, se to imenuje kromosomska odpornost na antibiotike. Takšna mutacija sama po sebi se pojavi izjemno redko, običajno jo povzroči delovanje zdravil, vendar spet ne vedno. Ta proces je zelo težko nadzorovati.

Kromosomske mutacije se lahko prenašajo iz generacije v generacijo, pri čemer postopoma tvorijo določene seve (sorte) bakterij, ki so odporne na določen antibiotik.

Ekstrakromosomsko odpornost na antibiotike povzročajo genetski elementi, ki obstajajo zunaj kromosomov in se imenujejo plazmidi. Ti elementi vsebujejo gene, odgovorne za proizvodnjo encimov in prepustnost bakterijske stene.

Odpornost na antibiotike je najpogosteje posledica horizontalnega prenosa genov, ko ena bakterija prenese nekatere gene na druge, ki niso njeni potomci. Včasih pa lahko v genomu patogena opazimo nepovezane točkovne mutacije (velikost 1 na 108 na proces kopiranja DNK matične celice, kar opazimo med replikacijo kromosomov).

Tako so jeseni 2015 znanstveniki iz Kitajske opisali gen MCR-1, ki ga najdemo v svinjini in prašičjih črevesjih. Posebnost tega gena je možnost njegovega prenosa na druge organizme. Čez nekaj časa so isti gen našli ne le na Kitajskem, temveč tudi v drugih državah (ZDA, Anglija, Malezija, evropske države).

Geni za odpornost na antibiotike lahko spodbudijo proizvodnjo encimov, ki jih bakterije prej niso proizvajale. Na primer, encim NDM-1 (metalo-beta-laktamaza 1), ki so ga leta 2008 odkrili pri bakteriji Klebsiella pneumoniae. Prvič so ga odkrili pri bakterijah iz Indije. V naslednjih letih pa so encim, ki zagotavlja odpornost na antibiotike pri večini AMP, našli tudi pri mikroorganizmih v drugih državah (Velika Britanija, Pakistan, ZDA, Japonska, Kanada).

Patogeni mikroorganizmi lahko pokažejo odpornost tako na določena zdravila ali skupine antibiotikov kot tudi na različne skupine zdravil. Obstaja nekaj takega kot navzkrižna odpornost na antibiotike, ko mikroorganizmi postanejo neobčutljivi na zdravila s podobno kemijsko strukturo ali mehanizmom delovanja na bakterije.

Odpornost stafilokokov na antibiotike

Stafilokokna okužba velja za eno najpogostejših okužb, pridobljenih v skupnosti. Vendar pa je tudi v bolnišničnih pogojih na površinah različnih predmetov mogoče najti približno 45 različnih sevov stafilokokov. To pomeni, da je boj proti tej okužbi skoraj primarna naloga zdravstvenih delavcev.

Težava te naloge je v tem, da je večina sevov najbolj patogenih stafilokokov Staphylococcus epidermidis in Staphylococcus aureus odpornih na številne vrste antibiotikov. In število takšnih sevov vsako leto narašča.

Sposobnost stafilokokov, da se, odvisno od njihovega habitata, podvržejo številnim genetskim mutacijam, jih naredi praktično neranljive. Mutacije se prenesejo na njihove potomce in v kratkih časovnih obdobjih se pojavijo celotne generacije protimikrobno odpornih povzročiteljev okužb iz rodu stafilokokov.

Največji problem so sevi, odporni na meticilin, ki so odporni ne le na betalaktame (β-laktamski antibiotiki: nekatere podskupine penicilinov, cefalosporini, karbapenem in monobaktami), temveč tudi na druge vrste AMP: tetracikline, makrolide, linkozamide, aminoglikozide, fluorokinolone, kloramfenikol.

Dolgo časa je bilo mogoče okužbo uničiti le s pomočjo glikopeptidov. Trenutno problem odpornosti takšnih sevov stafilokoka na antibiotike rešuje nova vrsta AMP - oksazolidinoni, katerih pomemben predstavnik je linezolid.

[ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]

Metode za določanje odpornosti na antibiotike

Pri ustvarjanju novih antibakterijskih zdravil je zelo pomembno jasno opredeliti njihove lastnosti: kako delujejo in proti katerim bakterijam so učinkovite. To je mogoče ugotoviti le z laboratorijskimi raziskavami.

Testiranje odpornosti na antibiotike se lahko izvede z različnimi metodami, med katerimi so najbolj priljubljene:

• Diskovna metoda ali difuzija AMP v agar po Kirby-Bayerju
• Metoda serijskega redčenja
• Genetska identifikacija mutacij, ki povzročajo odpornost na zdravila.

Prva metoda trenutno velja za najpogostejšo zaradi nizkih stroškov in enostavnosti izvedbe. Bistvo diskovne metode je, da se bakterijski sevi, izolirani kot rezultat raziskave, namestijo v hranilni medij zadostne gostote in prekrijejo s papirnatimi diski, namočenimi v raztopini AMP. Koncentracija antibiotika na diskih je različna, zato lahko pri difundiranju zdravila v bakterijsko okolje opazimo koncentracijski gradient. Velikost območja brez rasti mikroorganizmov se lahko uporabi za presojo aktivnosti zdravila in izračun učinkovitega odmerka.

Različica diskovne metode je E-test. V tem primeru se namesto diskov uporabljajo polimerne plošče, na katere se nanese določena koncentracija antibiotika.

Slabosti teh metod vključujejo netočnost izračunov, povezanih z odvisnostjo koncentracijskega gradienta od različnih pogojev (gostota medija, temperatura, kislost, vsebnost kalcija in magnezija itd.).

Metoda serijskega redčenja temelji na ustvarjanju več različic tekočega ali trdnega medija, ki vsebuje različne koncentracije preučevanega zdravila. Vsaka različica je naseljena z določeno količino preučevanega bakterijskega materiala. Ob koncu inkubacijske dobe se oceni rast bakterij ali njena odsotnost. Ta metoda omogoča določitev minimalnega učinkovitega odmerka zdravila.

Metodo lahko poenostavimo tako, da za vzorec vzamemo le dva medija, katerih koncentracija bo čim bližje minimalni, potrebni za inaktivacijo bakterij.

Metoda serijskega redčenja upravičeno velja za zlati standard za določanje odpornosti na antibiotike. Vendar pa zaradi visokih stroškov in delovne intenzivnosti ni vedno uporabna v domači farmakologiji.

Metoda identifikacije mutacij zagotavlja informacije o prisotnosti spremenjenih genov v določenem bakterijskem sevu, ki prispevajo k razvoju odpornosti na antibiotike na specifična zdravila, in v zvezi s tem sistematizira nastajajoče situacije ob upoštevanju podobnosti fenotipskih manifestacij.

Za to metodo so značilni visoki stroški testnih sistemov za njeno izvedbo; vendar je njena vrednost za napovedovanje genetskih mutacij pri bakterijah nedvomna.

Ne glede na to, kako učinkovite so zgornje metode preučevanja odpornosti na antibiotike, ne morejo v celoti odražati slike, ki se bo razvila v živem organizmu. In če upoštevamo še dejstvo, da je telo vsakega posameznika individualno in da se procesi porazdelitve in presnove zdravil v njem lahko odvijajo različno, je lahko eksperimentalna slika zelo daleč od resnične.

Načini za premagovanje odpornosti na antibiotike

Ne glede na to, kako dobro je zdravilo, glede na naš trenutni odnos do zdravljenja ne moremo izključiti dejstva, da se lahko občutljivost patogenih mikroorganizmov nanj na neki točki spremeni. Ustvarjanje novih zdravil z enakimi aktivnimi sestavinami prav tako ne rešuje problema odpornosti na antibiotike. In občutljivost mikroorganizmov na nove generacije zdravil postopoma slabi s pogostimi neupravičenimi ali napačnimi predpisi.

Preboj v tem pogledu predstavlja izum kombiniranih zdravil, ki jih imenujemo zaščitena. Njihova uporaba je upravičena v povezavi z bakterijami, ki proizvajajo encime, ki so uničujoči za običajne antibiotike. Zaščita priljubljenih antibiotikov se doseže z vključitvijo posebnih sredstev v sestavo novega zdravila (na primer zaviralcev encimov, ki so nevarni za določeno vrsto AMP), ki ustavijo proizvodnjo teh encimov s strani bakterij in preprečijo odstranitev zdravila iz celice prek membranske črpalke.

Klavulanska kislina ali sulbaktam se pogosto uporabljata kot zaviralca betalaktamaz. Dodajata se betalaktamskim antibiotikom, s čimer se poveča njihova učinkovitost.

Trenutno se razvijajo zdravila, ki lahko vplivajo ne le na posamezne bakterije, temveč tudi na tiste, ki so se združile v skupine. Boj proti bakterijam v biofilmu se lahko izvede šele po njegovem uničenju in sprostitvi organizmov, ki so bili prej med seboj povezani s kemičnimi signali. Glede možnosti uničenja biofilma znanstveniki razmišljajo o takšni vrsti zdravil, kot so bakteriofagi.

Boj proti drugim bakterijskim "skupinam" se izvaja tako, da se prenesejo v tekoče okolje, kjer mikroorganizmi začnejo obstajati ločeno, in zdaj se proti njim lahko borimo s konvencionalnimi zdravili.

Ko se med zdravljenjem z zdravilom soočijo s pojavom odpornosti, zdravniki težavo rešujejo s predpisovanjem različnih zdravil, ki so učinkovita proti izoliranim bakterijam, vendar z različnimi mehanizmi delovanja na patogeno mikrofloro. Na primer, hkrati uporabljajo zdravila z baktericidnim in bakteriostatičnim delovanjem ali pa eno zdravilo nadomestijo z drugim iz druge skupine.

Preprečevanje odpornosti na antibiotike

Glavni cilj antibiotične terapije velja za popolno uničenje populacije patogenih bakterij v telesu. To nalogo je mogoče rešiti le s predpisovanjem učinkovitih protimikrobnih zdravil.

Učinkovitost zdravila je določena z njegovim spektrom delovanja (ali je identificirani patogen vključen v ta spekter), sposobnostjo premagovanja mehanizmov odpornosti na antibiotike in optimalno izbranim režimom odmerjanja, ki uniči patogeno mikrofloro. Poleg tega je treba pri predpisovanju zdravila upoštevati verjetnost neželenih učinkov in razpoložljivost zdravljenja za vsakega posameznega bolnika.

Pri empiričnem pristopu k zdravljenju bakterijskih okužb ni mogoče upoštevati vseh teh vidikov. Potrebna je visoka profesionalnost zdravnika in nenehno spremljanje informacij o okužbah in učinkovitih zdravilih za boj proti njim, da predpisovanje zdravil ne bi bilo neupravičeno in ne bi vodilo do razvoja odpornosti na antibiotike.

Ustanovitev medicinskih centrov, opremljenih z visokotehnološko opremo, omogoča izvajanje etiotropnega zdravljenja, ko se patogen najprej identificira v krajšem časovnem obdobju, nato pa se predpiše učinkovito zdravilo.

Preprečevanje odpornosti na antibiotike lahko štejemo tudi za nadzor nad predpisovanjem zdravil. Na primer, pri ARVI predpisovanje antibiotikov nikakor ni upravičeno, vendar prispeva k razvoju odpornosti mikroorganizmov na antibiotike, ki so trenutno v "mirujočem" stanju. Dejstvo je, da lahko antibiotiki izzovejo oslabitev imunskega sistema, kar posledično povzroči širjenje bakterijske okužbe, ki se skriva v telesu ali pa vanj vstopi od zunaj.

Zelo pomembno je, da predpisana zdravila ustrezajo cilju, ki ga je treba doseči. Tudi zdravilo, predpisano za preventivne namene, mora imeti vse lastnosti, potrebne za uničenje patogene mikroflore. Naključna izbira zdravila lahko ne le ne doseže pričakovanega učinka, temveč tudi poslabša stanje z razvojem odpornosti določene vrste bakterij na zdravilo.

Posebno pozornost je treba nameniti odmerjanju. Majhni odmerki, ki so neučinkoviti v boju proti okužbi, ponovno vodijo do razvoja odpornosti patogenih mikroorganizmov na antibiotike. Vendar pa tudi ne smete pretiravati, saj antibiotična terapija zelo verjetno povzroči toksične učinke in anafilaktične reakcije, ki so nevarne za bolnikovo življenje. Še posebej, če se zdravljenje izvaja ambulantno brez nadzora zdravstvenega osebja.

Mediji bi morali ljudem sporočiti nevarnosti samozdravljenja z antibiotiki, pa tudi nedokončanega zdravljenja, ko bakterije ne umrejo, ampak le postanejo manj aktivne z razvitim mehanizmom odpornosti na antibiotike. Poceni nelicencirana zdravila, ki jih nezakonita farmacevtska podjetja pozicionirajo kot proračunske analoge obstoječih zdravil, imajo enak učinek.

Zelo učinkovit ukrep za preprečevanje odpornosti na antibiotike velja za stalno spremljanje obstoječih povzročiteljev okužb in razvoja odpornosti na antibiotike v njih, ne le na okrožni ali regionalni ravni, temveč tudi na nacionalni (in celo svetovni) ravni. Žal lahko o tem le sanjamo.

V Ukrajini ni sistema za nadzor okužb kot takega. Sprejete so bile le posamezne določbe, od katerih ena (že leta 2007!) v zvezi z porodniškimi bolnišnicami predvideva uvedbo različnih metod spremljanja bolnišničnih okužb. A vse je spet odvisno od financ, in takšne študije se običajno ne izvajajo lokalno, da ne omenjamo zdravnikov iz drugih vej medicine.

V Ruski federaciji so problem odpornosti na antibiotike obravnavali z večjo odgovornostjo, kar dokazuje projekt "Zemljevid odpornosti na antibiotike Rusije". Z raziskavami na tem področju so se ukvarjale velike organizacije, kot so Raziskovalni inštitut za protimikrobno kemoterapijo, Medregionalno združenje za mikrobiologijo in protimikrobno kemoterapijo ter Znanstveno-metodološki center za spremljanje odpornosti na antibiotike, ustanovljen na pobudo Zvezne agencije za zdravje in socialni razvoj.

Informacije, ki so na voljo v okviru projekta, se nenehno posodabljajo in so na voljo vsem uporabnikom, ki potrebujejo informacije o vprašanjih odpornosti na antibiotike in učinkovitega zdravljenja nalezljivih bolezni.

Razumevanje, kako pomembno je danes vprašanje zmanjševanja občutljivosti patogenih mikroorganizmov in iskanje rešitve za ta problem, prihaja postopoma. Vendar je to že prvi korak k učinkovitemu boju proti problemu, imenovanemu "odpornost na antibiotike". In ta korak je izjemno pomemben.