Čo sa s nami stane, ak antibiotiká prestanú fungovať?

SVET PRED PREDKLÁDANÍM ANTIBIOTIKY NEBEZPEČÍ. Akákoľvek infekcia môže byť smrteľná a zložité chirurgické zákroky sa ani nedali snívať. Vedci čoraz viac tvrdia, že „post-antibiotický vek“ sa blíži, keď prestanú fungovať najbežnejšie antibiotiká. Baktérie sa vyvíjajú a stávajú sa imúnnymi voči drogám. Hovoríme, ako sa to stalo a čo sa stane ľudstvu.

minulosť

Baktérie obývajú naše organizmy a svet okolo nás. Väčšina z nich je neškodná alebo užitočná, ale niektoré patogény spôsobujú infekcie. Pred vynálezom antibiotík, môže ľudské telo bojovať proti infekcii len na vlastnú päsť, s pomocou imunitného systému. Z tohto dôvodu bol život na začiatku 20. storočia oveľa ťažší: napríklad tri z desiatich ľudí nakazených pneumóniou zomreli a päť žien z tisíca po pôrode neprežilo. Tuberkulóza, čierny kašeľ, kvapavka a iné ochorenia spôsobené invazívnymi baktériami najčastejšie vedú k smrti. Nech sa to stane len zriedka, ale mohol by si zomrieť len tým, že by si sa bral na papier.

Všetko sa zmenilo objavom penicilínov - antimikrobiálnych liekov, ktoré môžu poraziť určité baktérie. Huba benzylpenicilín bola objavená v roku 1928 Alexandrom Flemingom. Stalo sa to takmer náhodou: Petriho misku so stafylokokom opustil na noc v laboratóriu s otvoreným oknom a druhý deň ráno zistil, že v ňom vyrástla huba. Trvalo viac ako desať rokov, kým sa liek stal látkou: sám Fleming na ňom experimentoval, ako aj vedci Howard W. Flory a Ernst Chain. Penicilín, vytvorený Florym a Chenom, sa stal prvým antibiotikom.

"Antibiotikum" doslova znamená "proti životu" - v tomto prípade proti mikroorganizmom. Existuje mnoho typov antibiotík: antibakteriálne, antivírusové, antifungálne a antiparazitické. Niektorí pôsobia proti mnohým druhom organizmov, niektoré len proti niekoľkým. Najbežnejšie antibiotiká sú antibakteriálne. Buď zastavia množenie baktérií, takže samotný imunitný systém porazí tie ostatné, alebo ich priamo zničí.

Skutočnosť, že baktérie by sa mohli stať rezistentnými voči antibiotikám, už bola známa. Fleming pochopil, že evolúcia je nevyhnutná a že baktérie sa budú vyvíjať: čím viac používame penicilín, tým rýchlejšie sa to stane. Obával sa, že nerozumné používanie by proces urýchlilo. Prvé stafylokokové baktérie rezistentné na penicilín sa objavili v roku 1940, ešte predtým, ako bol liek uvedený do sériovej produkcie. V roku 1945, Fleming povedal: "Neopatrný človek hrajúci s penicilínovou terapiou je morálne zodpovedný za smrť osoby, ktorá zomrela na infekciu rezistentnú na penicilín. Dúfam, že sa tejto katastrofe dá vyhnúť."

Slnečné lúče a ultrafialové lampy používané na začiatku XX storočia. Ultrafialové žiarenie zabíja bunky, a preto lekári nechali pacienta na slnku alebo pod ultrafialovou lampou v nádeji, že baktérie tiež zabijú.

Bakteriofágy - vírusy napádajúce baktérie, boli obzvlášť populárne vo východnej Európe. Rovnako ako antibiotiká, sú podávané ústami alebo aplikované na kožu. Po druhej svetovej vojne vedci z východného bloku aktívne skúmali bakteriofágy, pretože nemohli dovážať drogy zo Spojených štátov a zo západnej Európy.

Metóda spracovania séra bola vynájdená na konci 19. storočia, Emil Bering za ňu dostal Nobelovu cenu. Sérum sa skladá z protilátok, proteínov, ktoré sa nachádzajú a napadli invázne bunky. Na získanie séra lekári implantovali ľuďom protilátky z krvi koní a iných zvierat infikovaných baktériami.

v súčasnosti

Dnes je antibiotická rezistencia baktérií, o ktorých Fleming varoval, jedným z hlavných problémov v medicíne a vo svete. S vynálezom penicilínu, ľudstvo vstúpilo do rasy: snažíme sa predbehnúť vývoj, objavovať nové antibiotiká, zatiaľ čo baktérie sa prispôsobujú starým. Antibiotikum tetracyklín sa objavilo v roku 1950, prvé baktérie s odolnosťou voči nemu - v roku 1959. Meticilín - v roku 1960, baktérie odolné voči nemu - v roku 1962. Vankomycín - v roku 1972 a rezistentné baktérie - v roku 1988. Daptomycín sa objavil v roku 2003, prvé známky odporu k nemu - už v roku 2004, a tak ďalej. Faktom je, že baktérie sa množia a vyvíjajú veľmi rýchlo. Nová generácia baktérií sa objavuje každých 20 minút, takže mikroorganizmy sa vyvíjajú tak rýchlo a prispôsobujú sa vonkajším hrozbám. Čím častejšie používame jedno alebo iné antibiotikum, tým väčšia je šanca, že baktérie sa na ne vyvinú.

Dlhodobo sa hovorí o rezistencii na antibiotiká. Vážna panika prehnala vedeckú komunitu pred desiatimi rokmi s rozšírením metafilín-rezistentného stafy. Prvé takéto baktérie sa objavili v 60. rokoch, ale potom boli len malou frakciou. Postupne MRSA (tzv. táto baktéria, Staphylococcus aureus rezistentný na meticilín) sa začala šíriť. V roku 1974 boli 2% pacientov infikovaných stafylokokom v Spojených štátoch rezistentných voči meticilínu v roku 1995 - 22% av roku 2007 už 63%. Každý rok v Amerike zomiera na MRSA 19 tisíc ľudí.

Teraz antibiotická rezistencia začína nadobúdať skutočne apokalyptickú stupnicu. Používame ich všetky rovnako - a takmer prestali otvárať nové. Vývoj nového antibiotika stojí asi 1 milión dolárov a farmaceutické spoločnosti to prestali - je to nerentabilné. Nové typy antibiotík sa neobjavujú, používame staré a odolnosť voči nim rastie. Okrem toho sa začali objavovať tzv. Pan-rezistentné mikroorganizmy, rezistentné voči viacerým typom antibiotík a niekedy aj všetkým.

V roku 2009 jeden z pacientov v nemocnici sv. Vincenta v New Yorku uzavrel po operácii infekciu spôsobenú baktériami Klebsiella pneumoniae. Baktéria bola rezistentná voči všetkým antibiotikám. Zomrel 14 dní po infekcii. Britská vláda spustila projekt na predpovedanie rezistencie na antibiotiká: vedci sa domnievajú, že ak sa situácia vyvíja rovnakým spôsobom ako dnes, do roku 2050 zomrie 10 miliónov ľudí ročne v dôsledku rezistentných baktérií.

Najsmutnejšia vec je, že za to môže byť vina ľudstvo. Antibiotiká sme liečili veľmi neopatrne. Väčšina ľudí nechápe, ako antibiotická rezistencia funguje a ako by sa mali používať. Stále sa s nimi zaobchádza, keď to vôbec nie je potrebné. Existuje mnoho krajín, kde je možné antibiotiká ešte kúpiť v lekárni bez lekárskeho predpisu. Dokonca aj v Rusku, kde sa oficiálne predávajú len na lekársky predpis, si môžete voľne kúpiť veľa z 30 druhov antibiotík dostupných na trhu. V USA sa 50% antibiotík v nemocniciach predpisuje zbytočne. 45% lekárov vo Veľkej Británii predpisuje antibiotiká, aj keď vedia, že nebudú fungovať. A napokon, zvieratá: 80% antibiotík predávaných v Spojených štátoch sa nepoužíva na ľuďoch, ale na zvieratách, aby sa urýchlil ich rast, zhrubli a chránili pred chorobami. Výsledkom je, že baktérie rezistentné voči týmto antibiotikám sa šíria na ľudí prostredníctvom živočíšneho mäsa.

Jedna z najnovších správ o antibiotickej rezistencii sa týka liekov používaných na zvieratách a rastlinách. V Číne boli nájdené baktérie, ktoré sú rezistentné voči skupine polymyxínov a špecificky voči antibiotiku kolistínu. V liečbe kolistínu sa používa ako "posledná šanca" liek, to znamená, že liečia pacienta, keď už žiadne iné lieky už nepôsobia. Ale odpor v Číne bol objavený za iných okolností: používali kolistín na ošípaných.

Žiadna komplexná operácia nie je bez antibiotík úplná. Sú potrebné najmä na transplantáciu orgánov: pľúc, srdca, obličiek a pečene. Aby sa zabránilo odmietnutiu transplantovaného orgánu, pacienti užívajú antibiotiká, ktoré dočasne inhibujú imunitu.

Farmári používajú antibiotiká na rastlinách a zvieratách. Robia zvieratá hrubšie a rastú rýchlejšie. V Ázii sa antibiotiká pravidelne používajú na pestovanie rýb a kreviet na ich ochranu pred baktériami, ktoré sa šíria vo vode.

Antibiotiká stále hrajú kľúčovú úlohu pri liečbe infekcií: od otravy krvi po sepsu, pneumóniu, v zubnom lekárstve a podobne.

budúcnosť

Ako vyzerá budúcnosť bez antibiotík? Čo stratíme? Môžete pridať všetko, čo je v tomto texte vyššie: nebudeme schopní liečiť infekčné ochorenia. Pôrod sa opäť stane nebezpečným. Nebudeme schopní transplantovať orgány. Nemôžeme vyliečiť rakovinu: moderná liečba rakoviny, ako je chemoterapia, sa vo veľkej miere spolieha na antibiotiká, aby udržala imunitný systém osoby pod kontrolou. Akékoľvek zranenie sa stane nebezpečným, potenciálne smrteľným - bez ohľadu na to, či ste sa zúčastnili na dopravnej nehode alebo ste spadli zo schodov. Budete musieť žiť oveľa pozornejšie a sledovať každý krok. Stratíme väčšinu lacných potravín na svete: mäso, ryby, ovocie sa bude oveľa ťažšie vyrábať av dôsledku toho bude drahšie.

Ale niektorí vedci veria, že máme nádej. Odolnosť voči antibiotikám v baktériách neprechádza bez stopy. Majú ďalšie gény, ktoré im dávajú výhody oproti iným - ne-rezistentným - baktériám rovnakého druhu. Ak na ne neútočíme antibiotikom, potom sa baktérie bez rezistencie množia rýchlejšie a baktérie s rezistenciou vymrú. Ak striedate antibiotiká, budú účinnejšie. Povedzme, že používame jeden typ antibiotík už niekoľko rokov a potom, keď sa im baktérie zdajú byť rezistentné, prejdeme k inému.

Iní si však myslia, že neexistuje nádej. Už sme stratili vojnu proti udržateľnosti - a budúcnosť bez antibiotík je nevyhnutná. Jeho príchod môžeme len spomaliť, aby sme našli alternatívy k antibiotikám vo všetkých oblastiach. K tomu spomaliť šírenie antibiotickej rezistencie. Po prvé, viesť obmedzenia týkajúce sa používania antibiotík v poľnohospodárstve. V prvom rade ide o USA: v mnohých krajinách sú takéto obmedzenia už zavedené (napr. V Holandsku, Dánsku a Nórsku sú zákazy používania antibiotík veľmi prísne)., v Amerike sa obávajú sprísnenia kontroly. Po druhé, je potrebné vytvoriť podmienky, za ktorých farmaceutické spoločnosti opäť začnú študovať nové antibiotiká. Napríklad, aby patenty na lieky vydržali dlhšie, alebo aby sa oslabili požiadavky na klinické skúšky.

Tak či onak, toto všetko len oddiali nevyhnutné, ale ľudstvo je pripravené rozvíjať sa. Len pred sto rokmi sme žili bez penicilínu a antibiotík - a objavili sme ich. Teraz vedci hľadajú najneuveriteľnejšie alternatívy k antibiotikám, od používania predátorských mikróbov až po mikroskopické dávky kovov, o ktorých je už dlho známe, že majú vynikajúcu prácu s mikroorganizmami. Možno do roku 2050 bude niečo, čo by úplne eliminovalo potrebu antibiotík.

Technológia CRISPR môžu byť použité proti baktériám: vedci obracajú ochranný systém baktérií proti nim a spôsobujú ich sebazničenie.

Predátorské baktérie. Niektoré baktérie môžu pomôcť vyrovnať sa s infekciou, pretože sa živia inými baktériami. Jeden z týchto druhov, Bdellovibrio bacteriovorus, je v pôde. Organizmy tohto druhu sa pripájajú k iným baktériám a s ich pomocou sa množia a ničia obeť.

Antimikrobiálne peptidy. Mnohé organizmy - od rastlín a zvierat po huby - produkujú peptidy, molekuly, ktoré ničia baktérie. Peptidy obojživelníkov a plazov, ktoré sú obzvlášť dobre chránené pred infekciami, môžu pomôcť vytvárať nové lieky.

materiál bol prvýkrát publikovaný na stránke Look At Me

fotografie:Winai Tepsuttinun - stock.adobe.com, Sherry Young -stock.adobe.com, artem_goncharov - stock.adobe.com, Olha Rohulya - stock.adobe.com