Dauguma šiandien rinkoje esančių antibiotikų yra iš 80-ųjų, vadinamojo antibiotikų terapijos aukso amžiaus. Šiuo metu jaučiame didžiulę disproporciją tarp naujų vaistų paklausos ir jų pasiūlos. Tuo tarpu, pasak PSO, poantibiotikų era tik prasidėjo. Kalbamės su prof. dr hab. med. Valerija Hryniewicz.
- Kiekvienais metais antibiotikams atsparių bakterijų infekcijos sukelia maždaug. 700 tūkst. mirčių visame pasaulyje
- „Netinkamas ir per didelis antibiotikų vartojimas lėmė, kad atsparių padermių procentas palaipsniui didėjo ir nuo praėjusio amžiaus pabaigos įgavo lavinos pobūdį“, – sako prof. Waleria Hryniewicz.
- Švedų mokslininkai, tiriantys didelę reikšmę žmonių infekcijoms sukeliančias bakterijas, tokias kaip Pseudomonas aeruginosa ir Salmonella enterica, neseniai atrado vadinamąjį gar geną, lemiantį atsparumą vienam naujausių antibiotikų – plazmomicinui.
- Pasak prof. Hryniewicz Lenkijoje yra rimčiausia problema infekcijų medicinos srityje NewDelhi tipo karbapenemazės (NDM), taip pat KPC ir OXA-48
Monika Zieleniewska, Medonet: Panašu, kad lenktyniaujame su bakterijomis. Viena vertus, pristatome naujos kartos antibiotikus su vis platesniu veikimo spektru, kita vertus, vis daugiau mikroorganizmų tampa jiems atsparūs...
Prof. Waleria Hryniewicz: Deja, šias lenktynes laimi bakterijos, o tai gali reikšti medicinos eros po antibiotikų pradžią. Pirmą kartą šis terminas buvo pavartotas 2014 m. PSO paskelbtoje „Atsparumo antibiotikams ataskaitoje“. Dokumente pabrėžiama, kad dabar net lengvos infekcijos gali būti mirtinos ir tai ne apokaliptinė fantazija, o tikras paveikslas.
Vien Europos Sąjungoje buvo 2015 darbo vietų 33. mirčių dėl infekcijų, kurias sukėlė daugybei atsparių mikroorganizmų, kurių veiksmingos terapijos nebuvo. Lenkijoje tokių atvejų skaičius siekia apie 2200. Tačiau Amerikos infekcijų prevencijos ir kontrolės centras (CDC) Atlantoje neseniai pranešė, kad JAV dėl panašių infekcijų kas 15 min. pacientas miršta. Žymaus britų ekonomisto J. O'Neillo komandos parengtos ataskaitos autorių vertinimu, kiekvienais metais pasaulyje antibiotikams atsparios infekcijos sukelia apie. 700 tūkst. mirtys.
- Skaitykite taip pat: Antibiotikai nustoja veikti. Greitai nebus vaistų nuo superbakterijų?
Kaip mokslininkai paaiškina antibiotikų krizę?
Šios narkotikų grupės turtas sumažino mūsų budrumą. Daugeliu atvejų atsparios padermės buvo išskirtos įvedus naują antibiotiką, tačiau šis reiškinys iš pradžių buvo nežymus. Bet tai reiškė, kad mikrobai žinojo, kaip apsiginti. Dėl netinkamo ir besaikio antibiotikų vartojimo atsparių padermių procentas palaipsniui didėjo ir nuo praėjusio amžiaus pabaigos įgavo laviną.. Tuo tarpu nauji antibiotikai buvo įvedami sporadiškai, todėl atsirado didžiulė disproporcija tarp paklausos, ty naujų vaistų paklausos, ir jų pasiūlos. Jei nedelsiant nebus imtasi atitinkamų veiksmų, pasaulinis mirčių nuo atsparumo antibiotikams skaičius per metus gali padidėti iki 2050 mln.
Kodėl per didelis antibiotikų vartojimas yra žalingas?
Šį klausimą turime spręsti bent trimis aspektais. Pirmasis yra tiesiogiai susijęs su antibiotikų poveikiu žmonėms. Atminkite, kad bet koks vaistas gali sukelti šalutinį poveikį. Jie gali būti lengvi, pvz., pykinti, pablogėti savijauta, bet taip pat gali sukelti gyvybei pavojingų reakcijų, pvz., anafilaksinį šoką, ūminį kepenų pažeidimą ar širdies sutrikimus.
Be to, antibiotikas sutrikdo mūsų natūralią bakterinę florą, kuri, saugodama biologinę pusiausvyrą, neleidžia pernelyg daugintis kenksmingiems mikroorganizmams (pvz., Clostridioides difficile, grybeliams), įskaitant ir atsparius antibiotikams.
Trečias neigiamas antibiotikų vartojimo poveikis yra mūsų vadinamosios normalios, draugiškos floros atsparumo atsiradimas, kuris gali perduoti jį bakterijoms, galinčioms sukelti sunkias infekcijas. Žinome, kad pneumokokų atsparumas penicilinui – svarbiam žmonių infekcijų sukėlėjui – atsirado dėl geriamojo streptokoko, kuris mums visiems būdingas nepakenkiant. Kita vertus, užsikrėtimas atsparia pneumokokine liga kelia rimtą terapinę ir epidemiologinę problemą. Yra daug skirtingų atsparumo genų perdavimo pavyzdžių, ir kuo daugiau antibiotikų naudojame, tuo šis procesas efektyvesnis.
- Taip pat skaitykite: Dažnai vartojami antibiotikai gali sukelti širdies problemų
Kaip bakterijoms išsivysto atsparumas dažniausiai naudojamiems antibiotikams ir kokią grėsmę tai kelia mums?
Atsparumo antibiotikams mechanizmai gamtoje egzistavo šimtmečius, net iki jų atradimo medicinoje. Mikroorganizmai, gaminantys antibiotikus, turi apsiginti nuo jų poveikio ir, kad nemirtų nuo savo produktų, atsparumo genai. Be to, jie gali panaudoti esamus fiziologinius kovos su antibiotikais mechanizmus: sukurti naujas struktūras, kurios įgalina išgyventi, taip pat inicijuoti alternatyvius biocheminius kelius, jei vaistas yra natūraliai užblokuotas.
Jie suaktyvina įvairias gynybos strategijas, pvz., išpumpuoja antibiotiką, sustabdo jo patekimą į ląstelę arba deaktyvuoja įvairiais modifikuojančiais ar hidrolizuojančiais fermentais. Puikus pavyzdys yra labai plačiai paplitusios beta laktamazės, hidrolizuojančios svarbiausias antibiotikų grupes, tokias kaip penicilinai, cefalosporinai ar karbapenemai.
Įrodyta, kad atsparių bakterijų atsiradimo ir plitimo greitis priklauso nuo antibiotikų vartojimo lygio ir modelio. Šalyse, kuriose taikoma ribojanti antibiotikų politika, atsparumas išlaikomas žemame lygyje. Šiai grupei priklauso, pavyzdžiui, Skandinavijos šalys.
Ką reiškia žodis „superbugs“?
Bakterijos yra atsparios daugeliui antibiotikų, ty jos nėra jautrios pirmos ar net antros eilės vaistams, ty veiksmingiausiems ir saugiausiems, dažnai atspariems visiems prieinamiems vaistams. Iš pradžių šis terminas buvo taikomas meticilinui ir vankomicinui nejautriems multibiotikams atspariems auksinio stafilokoko padermėms. Šiuo metu jis naudojamas apibūdinti įvairių rūšių padermes, kurios pasižymi atsparumu daugeliui antibiotikų.
O pavojaus sukėlėjai?
Pavojaus sukėlėjai yra superbakterijos, kurių skaičius nuolat didėja. Nustačius juos pacientui, reikia suaktyvinti pavojaus signalą ir imtis ypač griežtų priemonių, kurios užkirstų kelią tolesniam jų plitimui. Įspėjamieji patogenai šiandien yra vienas didžiausių medicinos iššūkiųTaip yra dėl didelių gydymo galimybių apribojimų ir padidėjusių epidemijų savybių.
Patikima mikrobiologinė diagnostika, tinkamai veikiančios infekcijų kontrolės komandos ir epidemiologinės tarnybos vaidina didžiulį vaidmenį ribojant šių padermių plitimą. Prieš trejus metus PSO, remdamasi atsparumo antibiotikams analize valstybėse narėse, suskirstė daugybei atsparių bakterijų rūšis į tris grupes, atsižvelgdama į tai, ar reikia skubiai įvesti naujus veiksmingus antibiotikus.
Labai svarbiai grupei priklauso žarnyno lazdelės, tokios kaip Klebsiella pneumoniae ir Escherichia coli, bei Acinetobacter baumannii ir Pseudomonas aeruginosa, kurios tampa vis atsparesnės paskutinės rūšies vaistams. Taip pat yra tuberkuliozės mikobakterijų, atsparių rifampicinui. Į kitas dvi grupes, be kitų, priklausė daugybei atsparių stafilokokų, Helicobacter pylori, gonokokų, taip pat Salmonella spp. ir pneumokokai.
Informacija, kuri bakterijos, atsakingos už infekcijas už ligoninės ribų, yra šiame sąraše. Didelis šių patogenų atsparumas antibiotikams gali reikšti, kad užsikrėtę pacientai turi būti nukreipti gydytis į ligoninę. Tačiau net ir gydymo įstaigose veiksmingos terapijos pasirinkimas yra ribotas. Amerikiečiai į pirmąją grupę įtraukė gonokokus ne tik dėl daugialypio atsparumo, bet ir dėl itin veiksmingo plitimo kelio. Taigi, ar greitai gonorėją gydysime ligoninėje?
- Skaitykite taip pat: Sunkios lytiniu keliu plintančios ligos
Švedų mokslininkai Indijoje aptiko bakterijų, kuriose yra atsparumo antibiotikams genas, vadinamasis gen gar. Kas tai yra ir kaip galime panaudoti šias žinias?
Naujo gar geno aptikimas yra susijęs su vadinamosios aplinkos metagenomikos, ty visos DNR, gautos iš natūralios aplinkos, tyrimu, kuris taip pat leidžia identifikuoti mikroorganizmus, kurių negalime auginti laboratorijoje. Gar geno atradimas kelia didelį nerimą, nes jis lemia atsparumą vienam iš naujausių antibiotikų – plazomicinas – registruotas pernai.
Į jį buvo dedamos didelės viltys, nes jis buvo labai aktyvus prieš bakterijų padermes, atsparias senesniems šios grupės vaistams (gentamicinui ir amikacinui). Dar viena bloga žinia yra ta, kad šis genas yra ant mobiliojo genetinio elemento, vadinamo integronu, ir gali plisti horizontaliai, taigi labai efektyviai, tarp skirtingų bakterijų rūšių net esant plazmomicinui.
Gar genas buvo išskirtas iš bakterijų, turinčių didelę reikšmę žmonių infekcijoms, pvz., Pseudomonas aeruginosa ir Salmonella enterica. Tyrimai Indijoje buvo susiję su medžiaga, surinkta iš upės dugno, į kurią buvo išleidžiamos nuotekos. Jie parodė plačiai paplitusią atsparumo genų plitimą aplinkoje dėl neatsakingos žmogaus veiklos. Todėl nemažai šalių jau svarsto galimybę dezinfekuoti nuotekas prieš jas išleidžiant į aplinką. Švedų mokslininkai taip pat pabrėžia atsparumo genų aptikimo aplinkoje svarbą pradiniame bet kokio naujo antibiotiko įvedimo etape ir dar prieš juos įsigyjant mikroorganizmams.
- Plačiau paskaitykite čia: Geteborgo universiteto mokslininkai pastebėjo, kad išplito anksčiau nežinomas atsparumo antibiotikams genas
Atrodo, kad – kaip ir virusų atveju – turėtume būti atsargūs laužydami ekologines kliūtis ir tarpžemyninį turizmą.
Ne tik turizmas, bet ir įvairios stichinės nelaimės, tokios kaip žemės drebėjimai, cunamiai ir karai. Kalbant apie ekologinio barjero sulaužymą bakterijomis, geras pavyzdys yra spartus Acinetobacter baumannii paplitimas mūsų klimato zonoje.
Tai susiję su Pirmuoju Persijos įlankos karu, iš kur jį į Europą ir JAV atvežė greičiausiai sugrįžę kariai. Ten jis rado puikias gyvenimo sąlygas, ypač globalinio atšilimo kontekste. Tai aplinkos mikroorganizmas, todėl turi daug skirtingų mechanizmų, leidžiančių jam išgyventi ir daugintis. Tai, pavyzdžiui, atsparumas antibiotikams, druskoms, įskaitant sunkiuosius metalus, ir išgyvenimas didelės drėgmės sąlygomis. Acinetobacter baumannii šiandien yra viena rimčiausių hospitalinių infekcijų problemų pasaulyje.
Tačiau ypač norėčiau atkreipti dėmesį į epidemiją, tiksliau – pandemiją, kuri dažnai nepastebi mūsų dėmesio. Tai daugialypių bakterijų padermių plitimas, taip pat atsparumą lemiančių veiksnių (genų) horizontalus plitimas. Atsparumas atsiranda dėl chromosomų DNR mutacijų, bet taip pat įgyjamas dėl horizontalaus atsparumo genų perkėlimo, pvz., transpozonuose ir konjugacijos plazmidėse, ir atsparumo įgijimo dėl genetinės transformacijos. Jis ypač veiksmingas aplinkoje, kurioje antibiotikai yra plačiai naudojami ir piktnaudžiaujama.
Kalbant apie turizmo ir ilgų kelionių indėlį į atsparumo plitimą, įspūdingiausias yra žarnyno lazdelių padermių, gaminančių karbapenemazes, galinčias hidrolizuoti visus beta laktaminius antibiotikus, įskaitant karbapenemus, ypač svarbių sunkių ligų gydymui, plitimas. infekcijos.
Lenkijoje labiausiai paplitusi yra NewDelhi tipo karbapenemazė (NDM), taip pat KPC ir OXA-48. Tikriausiai jie mums buvo atvežti atitinkamai iš Indijos, JAV ir Šiaurės Afrikos. Šios padermės taip pat turi atsparumo daugeliui kitų antibiotikų genų, kurie labai apriboja gydymo galimybes, priskiriant jas pavojaus sukėlėjams. Tai neabejotinai pati rimčiausia problema infekcijų medicinos srityje Lenkijoje, o infekcijų ir nešiotojų, patvirtintų Nacionalinio antimikrobinio jautrumo referencinio centro, skaičius jau viršijo 10.
- Plačiau paskaitykite čia: Lenkijoje lavina žmonių, užsikrėtusių mirtina Naujojo Delio bakterija. Dauguma antibiotikų jos neveikia
Remiantis medicinine literatūra, daugiau nei pusė pacientų nėra išgelbėti nuo kraujo infekcijų, kurias sukelia karbapenemazes gaminančios žarnyno bacilos. Nors buvo pristatyti nauji antibiotikai, veikiantys prieš karbapenemazę gaminančias padermes, vis dar neturime jokio veiksmingo antibiotikų NDM gydymui.
Buvo paskelbta keletas tyrimų, įrodančių, kad tarpžemyninių kelionių metu mūsų virškinamąjį traktą lengvai kolonizuoja vietiniai mikroorganizmai. Jei atsparios bakterijos ten paplitusios, mes jas įvežame į savo gyvenamąją vietą ir pas mus būna kelias savaites. Be to, kai vartojame jiems atsparius antibiotikus, padidėja jų plitimo rizika.
Daugelis atsparumo genų, nustatytų už žmogaus infekcijas atsakingose bakterijose, yra gauti iš aplinkos ir zoonozinių mikroorganizmų. Taigi neseniai buvo aprašyta plazmidės, turinčios atsparumo kolistinui geną (mcr-1), pandemija, kuri per vienerius metus išplito Enterobacterales kamienuose penkiuose žemynuose. Iš pradžių jis buvo izoliuotas nuo kiaulių Kinijoje, vėliau - paukštienoje ir maisto produktuose.
Pastaruoju metu daug kalbama apie haliciną – antibiotiką, kurį išrado dirbtinis intelektas. Ar kompiuteriai veiksmingai pakeičia žmones kuriant naujus vaistus?
Numatytų savybių turinčių vaistų paieška naudojant dirbtinį intelektą atrodo ne tik įdomi, bet ir labai geidžiama. Galbūt tai suteiktų galimybę gauti idealių vaistų? Antibiotikai, kuriems negali atsispirti joks mikroorganizmas? Sukurtų kompiuterinių modelių pagalba galima per trumpą laiką ištirti milijonus cheminių junginių ir atrinkti perspektyviausius antibakterinio aktyvumo požiūriu.
Tiesiog toks "atrastas" naujasis antibiotikas yra halicinas, pavadintas HAL 9000 kompiuteriu iš filmo „2001: Kosminė odisėja“.. Jo in vitro aktyvumo prieš multiresistentinę Acinetobacter baumannii padermę tyrimai yra optimistiški, tačiau prieš Pseudomonas aeruginosa – kitą svarbų ligoninės patogeną – jis neveikia. Stebime vis daugiau galimų vaistų, gautų aukščiau nurodytu metodu, pasiūlymų, kurie leidžia sutrumpinti pirmąjį jų kūrimo etapą. Deja, vis dar reikia atlikti tyrimus su gyvūnais ir žmonėmis, siekiant nustatyti naujų vaistų saugumą ir veiksmingumą realiomis infekcijos sąlygomis.
- Skaitykite taip pat: Liga nesunku... ligoninėje. Kuo galima užsikrėsti?
Ar dėl to ateityje patikėsime naujų antibiotikų kūrimą tinkamai užprogramuotiems kompiuteriams?
Tai jau iš dalies vyksta. Turime didžiules įvairių junginių su žinomomis savybėmis ir veikimo mechanizmais bibliotekas. Žinome, kokią koncentraciją, priklausomai nuo dozės, jos pasiekia audiniuose. Žinome jų chemines, fizines ir biologines savybes, įskaitant toksiškumą. Kalbant apie antimikrobinius vaistus, turime stengtis gerai suprasti mikroorganizmo, kuriam norime sukurti veiksmingą vaistą, biologines savybes. Turime žinoti pažeidimų atsiradimo mechanizmą ir virulentiškumo veiksnius.
Pavyzdžiui, jei toksinas yra atsakingas už jūsų simptomus, vaistas turėtų slopinti jo gamybą. Daugeliui antibiotikams atsparių bakterijų atveju būtina pažinti atsparumo mechanizmus, o jei jie atsiranda gaminant antibiotiką hidrolizuojantį fermentą, ieškome jo inhibitorių. Kai receptorių pokytis sukuria atsparumo mechanizmą, turime rasti tokį, kuris jam būtų afinitetas.
Galbūt taip pat turėtume sukurti technologijas, skirtas sukurti „pritaikytų“ antibiotikų, pritaikytų konkrečių žmonių poreikiams ar specifinėms bakterijų padermėms, kūrimo technologijas?
Būtų puiku, bet... šiuo metu pirmoje infekcijos gydymo fazėje dažniausiai nežinome etiologinio faktoriaus (sukeliančio ligą), todėl terapiją pradedame plataus veikimo spektro vaistu. Viena bakterijų rūšis paprastai yra atsakinga už daugybę ligų, atsirandančių skirtinguose skirtingų sistemų audiniuose. Kaip pavyzdį paimkime auksinį stafilokoką, kuris, be kita ko, sukelia odos infekcijas, plaučių uždegimą, sepsį. Tačiau piogeninis streptokokas ir Escherichia coli taip pat yra atsakingi už tas pačias infekcijas.
Tik gavus pasėlių rezultatą iš mikrobiologinės laboratorijos, kuri ne tik pasakys, koks mikroorganizmas sukėlė infekciją, bet ir kaip atrodo jo jautrumas vaistams, galima pasirinkti būtent jūsų poreikiams „pritaikytas“ antibiotiką. Taip pat atkreipkite dėmesį į tai infekcijai, kurią sukelia tas pats patogenas kitur mūsų organizme, gali prireikti kitokio vaistones terapijos efektyvumas priklauso nuo jo koncentracijos infekcijos vietoje ir, žinoma, etiologinio faktoriaus jautrumo. Mums skubiai reikia naujų antibiotikų – tiek plataus spektro, kai etiologinis veiksnys nežinomas (empirinė terapija), tiek siaura, kai jau turime mikrobiologinio tyrimo rezultatą (tikslinė terapija).
O kaip dėl individualizuotų probiotikų, kurie tinkamai apsaugotų mūsų mikrobiomą, tyrimai?
Iki šiol mums nepavyko sukurti norimų savybių turinčių probiotikų, vis dar per mažai žinome apie savo mikrobiomą ir jo įvaizdį sveikatos ir ligų srityje. Ji nepaprastai įvairi, sudėtinga, o klasikinio veisimo metodai neleidžia iki galo to suprasti. Tikiuosi, kad vis dažniau atliekami virškinamojo trakto metagenominiai tyrimai suteiks svarbios informacijos, kuri leis tikslingai taisyti mikrobiomą.
Galbūt reikia pagalvoti ir apie kitas bakterinių infekcijų gydymo galimybes, kurios eliminuoja antibiotikus?
Reikia prisiminti, kad šiuolaikinis antibiotiko apibrėžimas skiriasi nuo pirminio, ty tik mikrobų apykaitos produkto. Kad būtų lengviau, Šiuo metu antibiotikais laikome visus antibakterinius vaistus, įskaitant sintetinius, tokius kaip linezolidas ar fluorokvinolonai.. Ieškome kitų ligų gydymui naudojamų vaistų antibakterinių savybių. Tačiau kyla klausimas: ar turėtumėte atsisakyti jų nuostatos pirminėse indikacijose? Jei ne, greičiausiai greitai sukelsime jiems pasipriešinimą.
Buvo daug diskusijų ir tyrimų, susijusių su kitokiu požiūriu į kovą su infekcijomis nei anksčiau. Žinoma, efektyviausias būdas yra sukurti vakcinas. Tačiau esant tokiai didelei mikrobų įvairovei, tai neįmanoma dėl mūsų žinių apie patogeninius mechanizmus ribotumo, taip pat dėl techninių ir ekonomiškų priežasčių. Stengiamės mažinti jų patogeniškumą, pvz., ribodami infekcijos patogenezei svarbių toksinų ir fermentų gamybą arba atimdami iš jų audinių kolonizacijos galimybę, kuri dažniausiai būna pirmoji infekcijos stadija. Norime, kad jie taikiai sugyventų su mumis.
____________________
Prof. dr hab. med. Valerija Hryniewicz yra medicinos mikrobiologijos srities specialistas. Ji vadovavo Nacionalinio medicinos instituto Epidemiologijos ir klinikinės mikrobiologijos skyriui. Ji yra Nacionalinės apsaugos nuo antibiotikų programos pirmininkė, iki 2018 metų buvo nacionalinė konsultantė medicinos mikrobiologijos srityje.
Redakcinė kolegija rekomenduoja:
- Žmonija užsitarnavo koronaviruso pandemiją viena – interviu su prof. Valerija Hryniewicz
- Vėžys kiekvienoje šeimoje. Pokalbis su prof. Szczylik
- Vyras pas gydytoją. Interviu su dr. Ewa Kempisty-Jeznach, MD