A ma forgalomban lévő antibiotikumok többsége a 80-as évekből, az antibiotikumos terápia úgynevezett aranykorából származik. Jelenleg óriási aránytalanságot tapasztalunk az új gyógyszerek iránti kereslet és kínálatuk között. Eközben a WHO szerint az antibiotikum utáni korszak csak most kezdődött. Prof. dr hab. med. Waleria Hryniewicz.
- Az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok által okozott fertőzések évente kb. 700 ezer. világméretű halálesetek
- „Az antibiotikumok helytelen és túlzott használata azt jelentette, hogy a rezisztens törzsek aránya fokozatosan nőtt, és a múlt század vége óta lavina jelleget öltött” – mondja Waleria Hryniewicz professzor.
- Az emberi fertőzésekben nagy jelentőségű baktériumok, például a Pseudomonas aeruginosa és a Salmonella enterica svéd tudósai nemrég fedezték fel az úgynevezett gar gént, amely meghatározza az egyik legújabb antibiotikummal, a plazmomicinnel szembeni rezisztenciát.
- A prof. A lengyelországi Hryniewicz a legsúlyosabb probléma a fertőzésgyógyászat területén NewDelhi típusú karbapenemáz (NDM), valamint KPC és OXA-48
Monika Zieleniewska, Medonet: Úgy tűnik, versenyt futunk a baktériumok ellen. Egyrészt az antibiotikumok új generációját vezetjük be, egyre szélesebb hatásspektrummal, másrészt egyre több mikroorganizmus válik ellenállóvá velük szemben…
Prof. Waleria Hryniewicz: Sajnos ezt a versenyt a baktériumok nyerik, ami az antibiotikum utáni korszak kezdetét jelentheti az orvostudomány számára. A kifejezést először a WHO által 2014-ben közzétett „Jelentés az antibiotikum-rezisztenciáról” című dokumentumban használták. A dokumentum hangsúlyozza, hogy ma már az enyhe fertőzések is végzetesek lehetnek és ez nem egy apokaliptikus fantázia, hanem egy valós kép.
Csak az Európai Unióban 2015 munkahely volt a 33. olyan multirezisztens mikroorganizmusok által okozott fertőzések miatti halálesetekben, amelyekre nem állt rendelkezésre hatékony terápia. Lengyelországban körülbelül 2200-ra becsülik az ilyen esetek számát. Az atlantai Amerikai Fertőzésmegelőzési és Ellenőrzési Központ (CDC) azonban a közelmúltban arról számolt be, hogy az USA-ban a hasonló fertőzések miatt 15 percenként. a beteg meghal. A kiváló brit közgazdász, J. O'Neill csapata által készített jelentés szerzőinek becslései szerint a világon minden évben az antibiotikum-rezisztens fertőzések kb. 700 ezer. halálozások.
- Olvassa el: Az antibiotikumok leállnak. Hamarosan nem lesz gyógyszer a szuperbaktériumokra?
Hogyan magyarázzák a tudósok az antibiotikumok válságát?
Ennek a gyógyszercsoportnak a gazdagsága csökkentette éberségünket. A legtöbb esetben rezisztens törzseket izoláltak új antibiotikum bevezetésével, de ez a jelenség kezdetben marginális volt. De ez azt jelentette, hogy a mikrobák tudták, hogyan védekezzenek. Az antibiotikumok helytelen és túlzott használata miatt a rezisztens törzsek aránya fokozatosan emelkedett, és a múlt század végétől lavinaszerű jelleget öltött.. Eközben szórványosan új antibiotikumokat vezettek be, így óriási aránytalanság alakult ki a kereslet, azaz az új gyógyszerek iránti kereslet és a kínálat között. Ha nem tesznek azonnal megfelelő intézkedéseket, az antibiotikum-rezisztencia miatti halálesetek száma 2050-re évente akár 10 millióra is emelkedhet.
Miért káros az antibiotikumok túlzott használata?
Ezzel a kérdéssel legalább három szempontból kell foglalkoznunk. Az első közvetlenül kapcsolódik egy antibiotikum emberre gyakorolt hatásához. Ne feledje, hogy bármely gyógyszer mellékhatásokat okozhat. Lehetnek enyhék, pl. hányinger, rosszabb közérzet, de életveszélyes reakciókat is okozhatnak, például anafilaxiás sokkot, akut májkárosodást vagy szívproblémákat.
Sőt, az antibiotikum megzavarja természetes baktériumflóránkat, amely a biológiai egyensúly őrzésével megakadályozza a káros mikroorganizmusok (pl. Clostridioides difficile, gombák) túlzott elszaporodását, beleértve az antibiotikumokkal szemben rezisztenseket is.
Az antibiotikumok szedésének harmadik negatív hatása az úgynevezett normál, barátságos flóránk között kialakuló rezisztencia, amely továbbadhatja azt a súlyos fertőzéseket okozó baktériumoknak. Tudjuk, hogy a pneumococcus rezisztencia a penicillinnel – az emberi fertőzések egyik fontos kórokozójával – a szájon át szedhető streptococcusból származik, amely mindannyiunkban előfordul, anélkül, hogy ártana. Másrészt a rezisztens pneumococcus betegséggel való fertőzés komoly terápiás és epidemiológiai problémát jelent. Számos példa van a rezisztencia gének interspecifikus átvitelére, és minél több antibiotikumot használunk, annál hatékonyabb ez a folyamat.
- Lásd még: A gyakran használt antibiotikumok szívproblémákat okozhatnak
Hogyan alakul ki a baktériumok rezisztenciája az általánosan használt antibiotikumokkal szemben, és ez mekkora veszélyt jelent ránk nézve?
A természetben az antibiotikum-rezisztencia mechanizmusai évszázadok óta léteztek, még mielőtt felfedezték volna az orvostudomány számára. Az antibiotikumokat termelő mikroorganizmusoknak védekezniük kell azok hatása ellen, és hogy ne haljanak meg saját terméküktől, rezisztencia gének. Sőt, képesek a meglévő fiziológiai mechanizmusokat felhasználni az antibiotikumok elleni küzdelemben: olyan új struktúrákat létrehozni, amelyek lehetővé teszik a túlélést, és alternatív biokémiai utakat is elindíthatnak, ha a gyógyszer természetes módon blokkolt.
Különféle védekezési stratégiákat aktiválnak, pl. kipumpálják az antibiotikumot, megakadályozzák a sejtbe jutást, vagy deaktiválják különféle módosító vagy hidrolizáló enzimekkel. Kiváló példa erre a nagyon elterjedt béta-laktamázok, amelyek az antibiotikumok legfontosabb csoportjait hidrolizálják, mint például a penicillinek, cefalosporinok vagy karbapenemek.
Bebizonyosodott, hogy a rezisztens baktériumok megjelenésének és terjedésének üteme az antibiotikum-fogyasztás mértékétől és mintájától függ. A korlátozó antibiotikum-politikát alkalmazó országokban a rezisztenciát alacsony szinten tartják. Ebbe a csoportba tartoznak például a skandináv országok.
Mit jelent a „szuperbaktériumok” kifejezés?
A baktériumok multi-antibiotikum-rezisztensek, azaz nem érzékenyek az első vagy akár a második vonalbeli, azaz a leghatékonyabb és legbiztonságosabb gyógyszerekre, gyakran rezisztensek minden rendelkezésre álló gyógyszerre. A kifejezést eredetileg a meticillinre és vankomicinre érzéketlen, multibiotikum-rezisztens staphylococcus aureus törzsekre használták. Jelenleg különféle fajok olyan törzseinek leírására használják, amelyek több antibiotikum-rezisztenciát mutatnak.
És a riasztó kórokozók?
A riasztó kórokozók szuperbaktériumok, számuk folyamatosan növekszik. Ha egy betegnél észlelik őket, riasztást kell kiváltani, és különösen korlátozó intézkedéseket kell végrehajtani, amelyek megakadályozzák további terjedésüket. A riadó kórokozók jelentik ma az egyik legnagyobb orvosi kihívástEnnek oka egyrészt a terápiás lehetőségek jelentős korlátai, másrészt a fokozott járványjellemzők.
A megbízható mikrobiológiai diagnosztika, a megfelelően működő fertőzésvédelmi csoportok és a járványügyi szolgálatok óriási szerepet játszanak e törzsek terjedésének korlátozásában. Három éve a WHO a tagországok antibiotikum-rezisztenciájának elemzése alapján három csoportba osztotta a multirezisztens baktériumfajokat az új, hatékony antibiotikumok bevezetésének sürgősségétől függően.
A kritikus fontosságú csoportba tartoznak a bélbaktériumok, például a Klebsiella pneumoniae és az Escherichia coli, valamint az Acinetobacter baumannii és a Pseudomonas aeruginosa, amelyek egyre ellenállóbbak a legutolsó gyógyszerekkel szemben. Van egy rifampicinre rezisztens mycobacterium tuberculosis is. A következő két csoportba többek között a multirezisztens staphylococcusok, Helicobacter pylori, gonococcusok, valamint a Salmonella spp. és pneumococcusok.
Az információ, hogy a kórházon kívüli fertőzésekért felelős baktériumok szerepelnek ezen a listán. Ezen kórokozók széles körű antibiotikum-rezisztenciája azt jelentheti, hogy a fertőzött betegeket kórházi kezelésre kell utalni. Azonban még az egészségügyi intézményekben is korlátozott a hatékony terápia megválasztása. Az amerikaiak nemcsak multirezisztenciájuk, hanem rendkívül hatékony terjedési útjuk miatt is az első csoportba sorolták a gonokokkokat. Tehát hamarosan kórházban kezeljük a gonorrhoeát?
- Olvassa el: Súlyos szexuális úton terjedő betegségek
Svéd tudósok olyan baktériumokat fedeztek fel Indiában, amelyek antibiotikum-rezisztencia gént, az úgynevezett gen gart tartalmaznak. Mi ez és hogyan használhatjuk fel ezt a tudást?
Egy új gar gén kimutatása összefügg az úgynevezett környezeti metagenomika, azaz a természetes környezetből nyert összes DNS vizsgálatával, amely lehetővé teszi olyan mikroorganizmusok azonosítását is, amelyeket nem tudunk laboratóriumban tenyészteni. A gar gén felfedezése nagyon nyugtalanító, mert meghatározza az egyik legújabb antibiotikummal szembeni rezisztenciát. plazomycin – tavaly regisztrált.
Nagy reményeket fűztek hozzá, mert rendkívül aktív volt az ebbe a csoportba tartozó régebbi gyógyszerekkel (gentamicin és amikacin) szemben rezisztens baktériumtörzsek ellen. Egy másik rossz hír, hogy ez a gén egy mobil genetikai elemen, az úgynevezett integronon található, és vízszintesen, tehát nagyon hatékonyan terjedhet a különböző baktériumfajok között még plazmomicin jelenlétében is.
A gar gént emberi fertőzésekben nagy jelentőségű baktériumokból izolálták, mint például a Pseudomonas aeruginosa és a Salmonella enterica. Az indiai kutatások egy folyó fenekéről gyűjtött anyagokra vonatkoztak, ahová a szennyvizet kiengedték. Kimutatták a rezisztencia gének széleskörű elterjedését a környezetben, felelőtlen emberi tevékenység révén. Ezért számos ország már fontolgatja a szennyvíz fertőtlenítését, mielőtt az a környezetbe kerülne. Svéd kutatók hangsúlyozzák a rezisztencia gének kimutatásának fontosságát is a környezetben minden új antibiotikum bevezetésének kezdeti szakaszában, és még azelőtt, hogy a mikroorganizmusok megszereznék őket.
- Bővebben: A Göteborgi Egyetem tudósai észrevették, hogy egy korábban ismeretlen antibiotikum-rezisztencia gén terjedt el
Úgy tűnik, hogy – akárcsak a vírusok esetében – az ökológiai korlátok áttörésével és az interkontinentális turizmussal is vigyáznunk kell.
Nemcsak a turizmus, hanem a különféle természeti katasztrófák, például földrengések, cunamik és háborúk is. Ha az ökológiai gát baktériumok általi áttöréséről van szó, jó példa erre az Acinetobacter baumannii jelenlétének gyors növekedése éghajlati övezetünkben.
Ez az első Öböl-háborúhoz kapcsolódik, ahonnan nagy valószínűséggel hazatérő katonák hozták Európába és az Egyesült Államokba. Kiváló életkörülményeket talált ott, különösen a globális felmelegedés kapcsán. Ez egy környezeti mikroorganizmus, ezért számos különböző mechanizmussal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a túlélést és a szaporodást. Ilyen például az antibiotikumokkal, sókkal, köztük nehézfémekkel szembeni rezisztencia és a túlélés magas páratartalom mellett. Az Acinetobacter baumannii a nozokomiális fertőzések egyik legsúlyosabb problémája a világon.
Különös figyelmet szeretnék azonban fordítani a járványra, vagy inkább egy világjárványra, amely gyakran elkerüli a figyelmünket. Ez a multirezisztens baktériumtörzsek terjedése, valamint a rezisztencia-determinánsok (gének) horizontális terjedése. A rezisztencia a kromoszómális DNS mutációin keresztül jön létre, hanem a rezisztencia gének horizontális átvitelének köszönhetően, pl. transzpozonokon és konjugációs plazmidokon, valamint a genetikai transzformáció eredményeként kialakuló rezisztencia megszerzése révén is megszerezhető. Különösen hatékony olyan környezetben, ahol az antibiotikumokat széles körben használják és visszaélnek.
Ami a turizmus és a hosszú utak hozzájárulását a rezisztencia terjedéséhez illeti, a leglátványosabb az összes béta-laktám antibiotikumot hidrolizálni képes karbapenemázokat termelő bélpálcika törzsek elterjedése, beleértve a karbapenemeket, a súlyos betegségek kezelésében különösen fontos gyógyszercsoportot. fertőzések.
Lengyelországban a legelterjedtebb a NewDelhi típusú karbapenemáz (NDM), valamint a KPC és az OXA-48. Valószínűleg Indiából, az USA-ból és Észak-Afrikából hozták hozzánk. Ezek a törzsek számos más antibiotikummal szembeni rezisztenciagént is tartalmaznak, amelyek jelentősen korlátozzák a terápiás lehetőségeket, és riasztó kórokozók közé sorolják őket. Ez minden bizonnyal a legsúlyosabb probléma a fertőzésgyógyászat területén Lengyelországban, és az Országos Antimikrobiális Érzékenységi Referenciaközpont által megerősített fertőzéses és hordozós esetek száma már meghaladta a 10-et.
- Bővebben: Lengyelországban lavina dúl a halálos újdelhi baktériummal fertőzött emberek között. A legtöbb antibiotikum nem működik nála
Az orvosi szakirodalom szerint a betegek több mint fele nincs megmentve a karbapenemázokat termelő bélbacilusok okozta vérfertőzéstől. Bár új, karbapenemáz termelő törzsekkel szemben aktív antibiotikumokat vezettek be, még mindig nem áll rendelkezésre olyan antibiotikum, amely hatékony az NDM kezelésében.
Számos tanulmány jelent meg, amelyek ezt mutatják emésztőrendszerünk könnyen megtelepedik a helyi mikroorganizmusokkal az interkontinentális utazások során. Ha ott gyakoriak a rezisztens baktériumok, behozzuk őket lakóhelyünkre, és több hétig velünk maradnak. Ezen túlmenően, ha olyan antibiotikumokat szedünk, amelyek rezisztensek azokkal szemben, megnő a terjedésük kockázata.
Az emberi fertőzésekért felelős baktériumokban azonosított rezisztencia gének nagy része környezeti és zoonózisos mikroorganizmusokból származik. Így a közelmúltban leírták a kolisztinrezisztencia gént (mcr-1) hordozó plazmid világjárványát, amely egy éven belül öt kontinensen terjedt el Enterobacterales törzsekben. Eredetileg Kínában sertésekből izolálták, majd baromfihúsból és élelmiszeripari termékekből.
Mostanában sok szó esik a halicinről, a mesterséges intelligencia által feltalált antibiotikumról. A számítógépek hatékonyan helyettesítik az embereket az új gyógyszerek fejlesztésében?
A várt tulajdonságokkal rendelkező gyógyszerek mesterséges intelligencia segítségével történő felkutatása nemcsak érdekesnek, de nagyon kívánatosnak is tűnik. Talán ez lehetőséget adna az ideális gyógyszerek megszerzésére? Antibiotikumok, amelyeknek egyetlen mikroorganizmus sem tud ellenállni? Az elkészített számítógépes modellek segítségével több millió kémiai vegyületet lehet rövid idő alatt tesztelni, és kiválasztani az antibakteriális aktivitás szempontjából legígéretesebbeket.
Csak egy ilyen "felfedezett" Az új antibiotikum a halicin, amely a „9000: Space Odyssey” című film HAL 2001 számítógépének köszönheti a nevét.. A multirezisztens Acinetobacter baumannii törzzsel szembeni in vitro aktivitásának vizsgálata optimista, de a Pseudomonas aeruginosa – egy másik fontos kórházi kórokozó – ellen nem működik. Egyre több javaslatot figyelünk meg a fenti módszerrel nyert potenciális gyógyszerekre, amelyek lehetővé teszik kifejlesztésük első szakaszának lerövidítését. Sajnos még mindig várnak állatokon és embereken végzett vizsgálatok az új gyógyszerek biztonságosságának és hatásosságának megállapítására valós fertőzési körülmények között.
- Olvassa el: Könnyű elkapni a betegséget… egy kórházban. Mivel fertőződhet meg?
Ezért a jövőben megfelelően programozott számítógépekre bízzuk az új antibiotikumok létrehozásának feladatát?
Ez részben már meg is történik. Hatalmas könyvtáraink vannak különféle vegyületekből, ismert tulajdonságokkal és hatásmechanizmusokkal. Tudjuk, hogy a dózistól függően milyen koncentrációt érnek el a szövetekben. Ismerjük kémiai, fizikai és biológiai tulajdonságaikat, beleértve a toxicitást is. Az antimikrobiális gyógyszerek esetében törekedni kell arra, hogy alaposan megértsük annak a mikroorganizmusnak a biológiai jellemzőit, amelyre hatékony gyógyszert szeretnénk kifejleszteni. Ismernünk kell a léziók kialakulásának mechanizmusát és a virulencia faktorokat.
Például, ha egy toxin felelős a tüneteiért, a gyógyszernek el kell fojtania annak termelését. A multi-antibiotikum-rezisztens baktériumok esetében meg kell ismerni a rezisztencia mechanizmusait, és ha ezek az antibiotikumot hidrolizáló enzim termeléséből fakadnak, keressük annak gátlóit. Amikor egy receptor változás hozza létre a rezisztencia mechanizmust, meg kell találnunk azt, amelyik affinitást mutat hozzá.
Talán ki kellene fejlesztenünk a „testre szabott” antibiotikumok tervezésére szolgáló technológiát is, amely az adott emberek vagy adott baktériumtörzsek igényeihez igazodik?
Jó lenne, de… jelenleg, a fertőzés kezelésének első fázisában általában nem ismerjük az etiológiai tényezőt (a betegséget okozó), ezért széles hatásspektrumú gyógyszerrel kezdjük a terápiát. Egy baktériumfaj általában felelős a különböző rendszerek különböző szöveteiben előforduló számos betegségért. Vegyük példának az aranyszínű staphylococcust, amely többek között bőrfertőzéseket, tüdőgyulladást, vérmérgezést okoz. De a pyogenic streptococcus és az Escherichia coli is felelős ugyanazért a fertőzésért.
Csak miután megkapta a tenyésztési eredményt a mikrobiológiai laboratóriumtól, amely nemcsak azt mutatja meg, hogy melyik mikroorganizmus okozta a fertőzést, hanem azt is, hogyan néz ki annak gyógyszerérzékenysége, lehetővé teszi, hogy az Ön igényeihez „szabott” antibiotikumot válasszon. Azt is vegye figyelembe a szervezetünkben máshol ugyanazon kórokozó által okozott fertőzés más gyógyszeres kezelést igényelhetmert a terápia hatékonysága a fertőzés helyén való koncentrációjától és természetesen az etiológiai tényező érzékenységétől függ. Sürgősen szükségünk van új antibiotikumokra, széles spektrumúra, ha az etiológiai tényező ismeretlen (empirikus terápia), és szűkre, amikor már megvan a mikrobiológiai vizsgálat eredménye (célzott terápia).
Mi a helyzet a személyre szabott probiotikumokkal kapcsolatos kutatásokkal, amelyek megfelelően védik mikrobiómunkat?
Eddig nem tudtunk a kívánt tulajdonságokkal rendelkező probiotikumokat előállítani, még mindig túl keveset tudunk a mikrobiómunkról és az egészségről és a betegségekről alkotott képéről. Rendkívül sokrétű, bonyolult, a klasszikus nemesítés módszerei nem teszik lehetővé a teljes megértését. Bízom benne, hogy a gyomor-bél traktus egyre gyakrabban végzett metagenomikai vizsgálatai olyan fontos információkkal szolgálnak, amelyek lehetővé teszik a mikrobiómon belüli célzott orvosi beavatkozásokat.
Lehet, hogy a bakteriális fertőzések egyéb, az antibiotikumokat megszüntető kezelési lehetőségeiről is gondolnia kell?
Emlékeznünk kell arra, hogy az antibiotikum modern definíciója eltér az eredetitől, azaz csak a mikrobiális anyagcsere terméke. Hogy könnyebb legyen, Jelenleg antibiotikumnak tekintjük az összes antibakteriális gyógyszert, beleértve a szintetikus gyógyszereket is, mint például a linezolid vagy a fluorokinolonok.. Más betegségekben használt gyógyszerek antibakteriális tulajdonságait keressük. Felmerül azonban a kérdés: fel kell-e adni az eredeti jelzésekben szereplő rendelkezésüket? Ha nem, akkor valószínűleg gyorsan ellenállást generálunk velük szemben.
Sok vita és kutatási kísérlet zajlott a fertőzések elleni küzdelem korábbitól eltérő megközelítéséről. Természetesen a leghatékonyabb módszer a vakcinák kifejlesztése. A mikrobák ilyen sokfélesége mellett azonban ez a patogén mechanizmusokra vonatkozó ismereteink korlátozottsága, valamint technikai és költséghatékony okok miatt nem lehetséges. Arra törekszünk, hogy patogenitásukat csökkentsük, pl. a fertőzés patogenezisében fontos toxinok és enzimek termelődésének korlátozásával, vagy megfosztjuk őket a szöveti kolonizáció lehetőségétől, ami általában a fertőzés első szakasza. Azt akarjuk, hogy békésen éljenek együtt velünk.
____________________
Prof. dr hab. med. Waleria Hryniewicz az orvosi mikrobiológia szakterülete. Az Országos Gyógyszerintézet Epidemiológiai és Klinikai Mikrobiológiai Osztályát vezette. Az Országos Antibiotikum Védelmi Program elnöke, 2018-ig az orvosi mikrobiológia szakterületének országos tanácsadója.
A szerkesztőbizottság a következőket ajánlja:
- Az emberiség egyedül érdemelte ki a koronavírus-járványt – egy interjú prof. Waleria Hryniewicz
- Rák minden családban. Interjú prof. Szczylik
- Férfi az orvosnál. Interjú Dr. Ewa Kempisty-Jeznach orvossal