Kaj se nam bo zgodilo, če antibiotiki prenehajo delovati?
SVET, KI JE PRED IZUMOM ANTIBIOTIKOV BILO NEVARNO. Vsaka okužba je lahko usodna, o zapletenih kirurških posegih pa ni mogoče niti sanjati. Znanstveniki vse pogosteje pravijo, da "post-antibiotična starost" prihaja, ko najpogostejši antibiotiki prenehajo delovati. Bakterije se razvijajo in postanejo imune na zdravila. Povemo, kako se je to zgodilo in kaj se bo zgodilo človeštvu naslednjič.
Preteklost
Bakterije naseljujejo naše organizme in svet okoli nas. Večina od njih je neškodljiva ali koristna, vendar nekateri povzročitelji povzročajo okužbe. Pred izumom antibiotikov se je človeško telo lahko borilo proti okužbam samo s pomočjo imunskega sistema. Zaradi tega je bilo na začetku 20. stoletja življenje veliko težje: na primer, trije od desetih ljudi, ki so bili okuženi s pljučnico, je umrlo, pet žensk od tisoč pa po porodu ni preživelo. Tuberkuloza, oslovski kašelj, gonoreja in druge bolezni, ki jih povzročajo invazivne bakterije, najpogosteje povzročijo smrt. Naj se zgodi le redko, vendar bi lahko umrli samo tako, da se odrežete na papir.
Vse se je spremenilo z odkritjem penicilinov - antimikrobnih zdravil, ki lahko premagajo nekatere bakterije. Glive benzilpenicilina je leta 1928 odkril Alexander Fleming. To se je zgodilo skoraj po naključju: petriko je zapustil s stafilokokom za noč v laboratoriju z odprtim oknom in naslednje jutro je odkril, da je v njej zrasla gliva. Potrebno je bilo več kot deset let za izdelavo droge: Fleming je eksperimentiral na njej, pa tudi znanstveniki Howard W. Flory in Ernst Chain. Penicilin, ki sta ga ustvarila Flory in Chen, je postal prvi antibiotik.
"Antibiotik" dobesedno pomeni "proti življenju" - v tem primeru proti mikroorganizmom. Obstaja veliko vrst antibiotikov: antibakterijsko, protivirusno, anti-glivično in antiparazitsko. Nekateri delujejo proti številnim vrstam organizmov, nekateri le proti več. Najpogostejši antibiotiki so antibakterijski. Prenehajo razmnoževanje bakterij, tako da imunski sistem premaga preostale bakterije ali jih neposredno uniči.
Dejstvo, da bi bakterije lahko postale odporne na antibiotike, je bilo takrat že znano. Fleming je razumel, da je evolucija neizogibna in da se bodo bakterije razvijale: bolj ko uporabljamo penicilin, hitreje se bo zgodilo. Bojal se je, da bi nespametna uporaba pospešila proces. Prve stafilokokne bakterije, odporne na penicilin, so se pojavile leta 1940, še preden je bila droga sproščena v množično proizvodnjo. Leta 1945 je Fleming dejal: "Nerazumna oseba, ki se igra s penicilinskim zdravljenjem, je moralno odgovorna za smrt osebe, ki je umrla zaradi okužbe, ki je odporna na penicilin.
Sončni žarki in ultravijolične svetilke, ki se uporabljajo na začetku XX. Stoletja. Ultravijolično sevanje ubije celice, zato so zdravniki bolnika zapustili na soncu ali pod ultravijolično svetilko v upanju, da bodo bakterije tudi ubile.
Bakteriofagi - virusi, ki napadajo bakterije, so bili še posebej priljubljeni v vzhodni Evropi. Podobno kot antibiotiki se jemljejo peroralno ali nanesejo na kožo. Po drugi svetovni vojni so znanstveniki iz vzhodnega bloka aktivno raziskovali bakteriofage, ker niso mogli uvažati drog iz Združenih držav in Zahodne Evrope.
Metoda zdravljenja seruma je bila izumljena konec 19. stoletja, Emil Bering je za to prejel Nobelovo nagrado. Serum je sestavljen iz protiteles, beljakovin, ki jih najdemo in napadamo na celice. Da bi izvlekli serum, so zdravniki implantirali ljudi s protitelesi iz krvi konjev in drugih živali, okuženih z bakterijami.
Prisotna
Danes je odpornost bakterij na antibiotike, o kateri je Fleming opozoril, eden glavnih problemov v medicini in svetu. Z izumom penicilina je človeštvo vstopilo v dirko: poskušamo preseči evolucijo, odkrivati nove antibiotike, medtem ko se bakterije prilagajajo starim. Antibiotik tetraciklin se je pojavil leta 1950, prvi bakteriji, odporni nanj - leta 1959. Meticilin - leta 1960, bakterije, odporne nanj - leta 1962. Vankomicin - leta 1972 in odporne bakterije - leta 1988. Daptomicin se je pojavil leta 2003, prvi znaki odpornosti nanj - že leta 2004 in tako naprej. Dejstvo je, da se bakterije zelo hitro razmnožujejo in razvijajo. Nova generacija bakterij se pojavi vsakih 20 minut, tako da se mikroorganizmi tako hitro razvijajo in prilagajajo zunanjim grožnjam. Poleg tega, pogosteje uporabljamo en ali drug antibiotik, več možnosti dajemo bakterijam, da razvijejo odpornost proti njim.
O odpornosti na antibiotike se že dolgo govori. Resna panika je pred desetimi leti preplavila znanstveno skupnost s širjenjem sticida, odpornega na meticilin. Prve takšne bakterije so se pojavile v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, potem pa so bile le majhna frakcija. Postopoma MRSA (tako imenovana bakterija, Meticilin-odporni Staphylococcus aureus) se je začel širiti. Leta 1974 je bilo 2% okuženih s stafilokoki v Združenih državah odpornih na meticilin, leta 1995 na 22%, leta 2007 pa že 63%. Zdaj vsako leto v Ameriki 19.000 ljudi umre zaradi MRSA.
Zdaj se odpornost na antibiotike začenja resnično apokaliptično razviti. Vse jih uporabljamo toliko - in skoraj ni več odpiralo novih. Razvoj novega antibiotika stane približno 1 milijon dolarjev, farmacevtska podjetja pa se niso več ukvarjala s tem - to je nedonosno. Nove vrste antibiotikov se ne pojavljajo, uporabljamo stare, in njihova odpornost narašča. Poleg tega so se začeli pojavljati tako imenovani pan-rezistentni mikroorganizmi, odporni na več vrst antibiotikov in včasih na vse.
Leta 2009 je eden od bolnikov v bolnišnici St. Vincent v New Yorku dobil okužbo po operaciji, ki jo je povzročila bakterija Klebsiella pneumoniae. Bakterija je bila odporna na vse antibiotike. Umrl je 14 dni po okužbi. Britanska vlada je začela projekt za napovedovanje odpornosti na antibiotike: znanstveniki verjamejo, da bo, če se bo situacija razvijala enako kot danes, do leta 2050 zaradi odpornih bakterij umrlo 10 milijonov ljudi na leto.
Najbolj žalostno je, da je za to krivo človeštvo. Antibiotike smo zdravili zelo neprevidno. Večina ljudi ne razume, kako deluje odpornost na antibiotike in kako jih je treba uporabljati. Nenehno jih obravnavamo, ko jih sploh ne potrebujemo. Obstaja veliko držav, kjer je antibiotik mogoče kupiti v lekarni brez recepta. Tudi v Rusiji, kjer se uradno prodaja le na recept, lahko kupite veliko od 30 vrst antibiotikov, ki so na voljo na trgu. V ZDA je nepotrebno predpisanih 50% antibiotikov v bolnišnicah. 45% zdravnikov v Združenem kraljestvu predpisuje antibiotike, tudi če vedo, da ne bodo delovali. In končno, živali: 80% antibiotikov, ki se prodajajo v Združenih državah, se ne uporabljajo za ljudi, ampak za živali, da bi pospešili njihovo rast, jih naredili debelejše in zaščitili pred boleznimi. Posledično se bakterije, ki so odporne na te antibiotike, razširijo na ljudi z živalskim mesom.
Ena od zadnjih novic o odpornosti na antibiotike je povezana z zdravili, ki se uporabljajo pri živalih in rastlinah. Na Kitajskem so ugotovili, da so bakterije odporne na skupino polimiksinov in še posebej na antibiotik kolistin. Pri zdravljenju kolistina se zdravilo uporablja kot "zadnja možnost", to pomeni, da zdravijo bolnika, kadar nobena druga droga ni več veljavna. Odpornost na Kitajskem pa je bila odkrita v drugih okoliščinah: uporabili so kolistin na prašičih.
Nobena kompleksna operacija ni popolna brez antibiotikov. Še posebej so potrebni za presaditve organov: pljuča, srce, ledvice in jetra. Da bi preprečili telesu, da zavrne presajeni organ, bolniki jemljejo antibiotike, ki začasno zavirajo imuniteto.
Kmetje uporabljajo rastline in živali antibiotike. Naredijo živali debelejše in jih naredijo hitrejše. V Aziji se antibiotiki redno uporabljajo za gojenje rib in kozic za zaščito pred bakterijami, ki se širijo v vodi.
Antibiotiki še vedno igrajo ključno vlogo pri zdravljenju okužb: od zastrupitve s krvjo do sepse, pljučnice, zobozdravstva itd.
Prihodnost
Kako izgleda prihodnost brez antibiotikov? Kaj bomo izgubili? Dodate lahko vse, kar je v tem besedilu zgoraj: ne bomo mogli ozdraviti nalezljivih bolezni. Rojstvo otrok bo spet postalo nevarno. Organov ne bomo mogli presaditi. Ne moremo ozdraviti raka: sodobni načini zdravljenja raka, kot je kemoterapija, so močno odvisni od antibiotikov, da bi imetnik imunskega sistema nadzorovali. Vsaka poškodba bo postala nevarna, potencialno usodna - ne glede na to, ali ste vpleteni v prometno nesrečo ali samo padeš s stopnic. Boste morali živeti veliko bolj previdno in spremljati vsak vaš korak. Izgubili bomo večino poceni hrane na svetu: meso, ribe, sadje bo postalo veliko težje proizvajati in posledično dražje.
Toda nekateri znanstveniki verjamejo, da imamo upanje. Odpornost na antibiotike pri bakterijah ne mine brez sledu. Imajo dodatne gene, ki jim dajejo prednosti pred drugimi neustreznimi bakterijami iste vrste. Če jih ne napadamo z antibiotikom, se bakterije brez odpornosti hitreje razmnožujejo in bakterije z odpornostjo bodo izumrle. Če zamenjate antibiotike, bodo delovali bolj učinkovito. Recimo, da uporabljamo eno vrsto antibiotikov že več let, in potem, ko se zdi, da so bakterije odporne na njih, preidemo na drugo.
Drugi pa verjamejo, da ni upanja. Vojno proti trajnosti smo že izgubili - in prihodnost brez antibiotikov je neizogibna. Njegov prihod lahko samo upočasnimo, da bi našli alternative za antibiotike na vseh področjih. Za to upočasnite širjenje odpornosti na antibiotike. Prvič, omejiti uporabo antibiotikov v kmetijstvu. Prvič, zadeva ZDA: v številnih državah so takšne omejitve že vzpostavljene (na primer na Nizozemskem, Danskem in Norveškem so prepovedi uporabe antibiotikov zelo stroge), v Ameriki se bojijo zaostrovanja nadzora. Drugič, treba je ustvariti pogoje, pod katerimi bodo farmacevtska podjetja znova začela proučevati nove antibiotike. Na primer, da bi patenti drog trajali dlje, ali da bi oslabili zahteve za klinično preskušanje.
Tako ali drugače bo vse to samo odložilo neizogibno, vendar je človeštvo pripravljeno na razvoj. Pred sto leti smo živeli brez penicilina in antibiotikov - in jih odkrili. Zdaj znanstveniki iščejo najbolj neverjetne alternative za antibiotike, od uporabe plenilskih mikroorganizmov do mikroskopskih doz kovin, za katere je že dolgo znano, da opravljajo odlično delo z mikroorganizmi. Morda bo do leta 2050 nekaj, kar bi popolnoma odpravilo potrebo po antibiotikih.
Tehnologija CRISPR lahko uporabimo proti bakterijam: znanstveniki sami obrnejo zaščitni sistem bakterij proti njim in povzročijo samouničenje.
Predatorske bakterije. Nekatere bakterije lahko pomagajo pri obvladovanju okužbe, ker se hranijo z drugimi bakterijami. Ena od teh vrst, Bdellovibrio bacteriovorus, je v tleh. Organizmi te vrste se vežejo na druge bakterije in se množijo z njihovo pomočjo in uničijo žrtev.
Antimikrobni peptidi. Mnogi organizmi - od rastlin in živali do glive - proizvajajo peptide, molekule, ki uničujejo bakterije. Peptidi dvoživk in plazilcev, ki so posebej dobro zaščiteni pred okužbami, lahko pomagajo pri ustvarjanju novih zdravil.
Material je bil prvič objavljen na Look At Me
Fotografije:Winai Tepsuttinun - stock.adobe.com, Sherry Young-stock.adobe.com, artem_goncharov - stock.adobe.com, Olha Rohulya - stock.adobe.com