Každý rok na celém světě zemře asi 700 tisíc lidí na infekce způsobené různými druhy bakterií, které jsou rezistentní na stávající antibiotika.
Zde je několik příkladů: Otevřená zlomenina způsobila ženě infekci stehenní kosti. K léčbě byla použita antibiotická terapie, ale byla neúspěšná a pacient zemřel na septický šok. Klebsiella, bakterie normální lidské flóry, byla později shledána patogenní a rezistentní vůči všem 26 antibiotikům registrovaným ve Spojených státech amerických.
Každý rok zemře na infekční onemocnění způsobená bakteriemi rezistentními na antibiotika asi 23 tisíc lidí ve Spojených státech, 25 tisíc lidí v Evropě a asi 700 tisíc lidí na celém světě. Podle odborníků dosáhne úmrtnost způsobená těmito bakteriemi přibližně za tři desetiletí ročně 10 milionů lidí. Financování vývoje nových antibiotik však klesá.
Tak proč se bakterie stávají agresivními a odolnými vůči lékům? A proč je tedy vývoj nových antibiotik nerentabilní?
Jak víte, antibiotika byla objevena zcela náhodou. Alexander Fleming byl pozoruhodný svou slovlovostí, která vůbec namalovala vědce a ještě více bakteriologa. V roce 1922, když se hlen z jeho nosu dostal na kolonii bakterií, vědec náhodně objevil enzym zvaný lysozym. A o 6 let později, v roce 1928, také náhodně zavedl spóry plísní do kultury stafylokoků a všiml si, že všechny bakterie kolem pěstované houby zemřely.
Vědec dospěl k závěru, že baktericidní látka je díky plísním syntetizována vytlačováním bakterií, které soutěží o živné médium. Fleming izoloval penicilin z plísní, který se ukázal být účinnější než externí antiseptika, která byla v té době použita v chirurgii. Penicilin, na rozdíl od antiseptických léků, může být vstříknut do lidského těla a tam bojuje s infekcemi v různých tkáních a orgánech. Navíc, i když byl lék naředěn 800krát, jeho antibakteriální aktivita přetrvávala.
Později byla vysoká aktivita malých dávek léčiva vysvětlena stanovením mechanismu účinku penicilinu. Při použití antiseptik ve vysokých koncentracích jsou buněčné stěny bakterií zničeny. Penicilin naproti tomu proniká do buňky, kde blokuje tvorbu biopolymeru, který je nezbytný pro růst bakteriálních buněčných stěn.
Fleming však brzy dokázal stanovit, že pokud se podává nebo podává příliš malá dávka penicilinu po krátkou dobu, kolonie bakterií, které dokázaly přežít, získají rezistenci na ty dávky léku, které byly dříve účinné. A dokonce později vědci zjistili, že stafylokoky mají vrozenou schopnost syntetizovat enzym, který ničí penicilin. Je to do určité míry antidotum.
Propagační video:
V současné době vědci spolehlivě prokázali, že takové konfrontace jsou charakteristické nejen v přírodních podmínkách mezi bakteriemi a houbami, ale také mezi druhy bakterií stejného rodu, protože v tomto případě mají stejný substrát a výklenek, proti kterému je třeba bojovat. Tak například v současné době bojují různé druhy stafylokoků o sliznici lidského ústa a současně produkují antidota a baktericidní látky.
V této konfrontaci však nejsou vítězové ani poražení, protože v průběhu milionů let se takový evoluční boj mnoha typů mikroorganismů lidské mikroflóry změnil v rovnováhu, která se stala neocenitelnou akvizicí pro organismus jako celek. Počet každého druhu je přísně omezen baktericidní aktivitou jiných typů bakterií, velikostí výklenku a imunitou těla. Zejména populace Staphylococcus aureus, která způsobuje hnisavé infekce, může dosáhnout až 10 000 bakterií na ml média bez poškození lidského těla a bakterie Klebsiella může být přítomna ve střevech nebo na kůži zdravého člověka a neublížit člověku, pokud je velikost populace nebude více než 10 tisíc bakterií na gram stolice.
Jednoduchý příklad pomůže odpovědět na otázku, proč bakterie získávají superodolnost vůči antibiotikům. Zejména si lze představit, že v jednom z malých afrických států dochází ke konfliktu a jedna ze stran obdržela zbraně hromadného ničení. Pokud mluvíme o bakteriích, pak se antibiotika stanou takovými zbraněmi hromadného ničení, ale nikoli přírodního původu, ale moderními syntetickými látkami, které se používají ve vysokých koncentracích.
Po použití těchto antibiotik v důsledku druhů bakterií nejcitlivějších na léčivo dojde ke snížení druhové diverzity. Výklenky, které se v důsledku toho uvolní, budou poměrně rychle obsazeny těmi typy bakterií, které mají schopnost syntetizovat protilátky. Evoluční výhoda bude tedy dána koloniím těch bakterií, které jsou rezistentní na antibiotika, a v důsledku toho se sníží genetická rozmanitost v rámci jednoho druhu. Při použití antibiotik tedy člověk nevědomky vytváří pozitivní podmínky pro nejodolnější kmeny bakterií. Z tohoto důvodu vede nerozvážné používání antibiotik k rozvoji chronických onemocnění vyvolaných zvýšením patogenní mikroflóry.
Osoba, která je nositelem tohoto druhu bakterií, se stane distributorem a předá je svým příbuzným, přátelům a známým, kteří nakonec začnou používat jiná antibiotika. Takto bude pokračovat přirozený výběr a bakterie, které jsou rezistentní na jeden typ antibiotika, postupně získají takzvanou multirezistenci, tj. Rezistenci na různé typy antibiotik. Právě tyto patogeny se nazývají superbugy.
Kromě toho má mnoho typů bakterií schopnost výměny genů rezistence pomocí plazmidu (horizontální přenos genetických prvků mimo chromozom). Velké nebezpečí spočívá v tom, že anaerobní bakterie, které se vyznačují anoxickým metabolismem, získávají rezistenci vůči velkému počtu typů antibiotik. Pokud je člověk zraněn, mohou tyto bakterie proniknout do krevního řečiště a způsobit vážné infekce. To je přesně to, co se stalo ve výše popsaném případě, kdy bakterie pronikly do kostní tkáně. Ve snaze zachránit ženu lékaři použili téměř tucet antibiotik a dalších tucet drog bylo testováno na kultuře izolované od ohniska infekce, ale všechna tato antibiotika byla neúčinná.
Ještě větší nebezpečí je, že všechny druhy patogenních bakterií mohou získat rezistenci na antibiotika, zejména ty, které způsobují antrax, salmonelózu a úplavici. I když jsou všechny tyto infekce prakticky neobvyklé, jejich patogeny mohou poměrně snadno získat rezistenci vůči antibiotikům od bakterií normální mikroflóry díky horizontálnímu přenosu genů v plasmidech. Hospodářská zvířata jsou navíc často nositeli nebezpečných infekcí. Je třeba poznamenat, že v tomto případě jsou rezistentní bakterie v nich mnohem rozšířenější než u lidí. Podle odborníků je to způsobeno skutečností, že v zemědělství se antibiotika přidávají do krmiva, aby se zabránilo různým druhům infekcí. Tyto dávky nezabíjejí bakterie,ale neumožňují jim množit se. Ale Fleming nakonec řekl, že použití nízkých dávek antibiotik vede ke snížení citlivosti na léky.
Velmi zajímavý experiment provedla skupina vědců z Harvardu, v níž se ukázalo, jak roste počet rezistentních kmenů bakterií v případě postupného zvyšování koncentrace antibiotik z minima na tisícinásobek.
Proto by antibiotika měla být užívána pouze podle pokynů lékařů a pouze v doporučených dávkách. Současně je třeba mít na paměti, že pokud bakterie, která vyvolala nemoc, je již rezistentní na antibiotikum, může být i dlouhodobé užívání léku ve vysokých koncentracích neúčinné. V tomto případě je nutné v laboratorních podmínkách stanovit citlivost bakterie na léčivo. Za tímto účelem se společně s naočkováním bakterií umístí papírové disky na živné médium, které se impregnuje různými typy antibiotik. Když se kolem disků objeví průhledné kroužky, můžeme mluvit o nepřítomnosti růstu bakteriální kultury. Jinými slovy, je citlivé na toto antibiotikum. Bez průhledného prstenu můžeme hovořit o přítomnosti odporu.
Díky výsledkům takové studie již doktoři dokážou předepsat jedno z antibiotik s úzkým spektrem, potlačující patogen bez poškození celé mikroflóry. Tento výzkum je však poměrně nákladný a vyžaduje několik dní. Z tohoto důvodu, aby nedošlo ke ztrátě času, lékaři zpravidla předepisují antibiotika bez čekání na výsledky testů. Ve většině případů se tato analýza neprovádí vůbec a antibiotikum se předepisuje bez stanovení typu patogenu. Používá se tedy široké spektrum antibiotik. To může mít v některých případech pozitivní účinek, ale v lidském měřítku tato praxe ještě zhoršuje problém bakteriální rezistence na antibiotika.
Pokud mluvíme o vývoji a testování nových typů antibiotik, je třeba poznamenat, že tento proces je velmi pracný a nákladný. Jeho implementace vyžaduje asi miliardu dolarů investic a více než deset let. Kromě toho se antibiotika používají ve většině případů v krátkých cyklech, někdy jen několikrát za život. Pokud mluvíme o antipyretických, analgetických nebo hormonálních lécích, používají se mnohem častěji a v širším měřítku. To je zase činí atraktivnějšími pro investice. Z tohoto důvodu se nová antibiotika zavádějí do praxe stále méně.
Neochota investorů investovat do vývoje nových léků je také způsobena tím, že odolnost nejnovějších generací bakterií stále více roste. V moderní terapii se lékaři vyhýbají rozsáhlému používání nových antibiotik a používají je pouze v extrémních případech ve formě rezervy. To snižuje poptávku po těchto drogách a zbavuje je zisku. Ukazuje se tedy, že bakteriální rezistence způsobená antibiotiky inhibuje vývoj nových léků.
Objev a aktivní využití antibiotik v terapii se nepochybně stal skutečným průlomem v medicíně. Od svého vzniku antibiotika zachránila miliony lidských životů. Nyní je však třeba hledat nová řešení, která pomohou snížit závislost medicíny na používání antibiotik.