Kebanyakan antibiotik yang terdapat di pasaran hari ini berasal dari tahun 80-an, yang dipanggil zaman keemasan terapi antibiotik. Kami sedang mengalami percanggahan yang besar antara permintaan untuk ubat baharu dan bekalannya. Sementara itu, menurut WHO, era pasca antibiotik baru sahaja bermula. Kami bercakap dengan prof. dr hab. med. Waleria Hryniewicz.
- Setiap tahun, jangkitan bakteria yang tahan terhadap antibiotik menyebabkan lebih kurang. 700 ribu. kematian di seluruh dunia
- "Penggunaan antibiotik yang tidak betul dan berlebihan bermakna peratusan strain tahan meningkat secara beransur-ansur, mengambil watak longsor sejak akhir abad yang lalu" - kata Prof. Waleria Hryniewicz
- Para saintis Sweden tentang bakteria yang sangat penting dalam jangkitan manusia, seperti Pseudomonas aeruginosa dan Salmonella enterica, baru-baru ini telah menemui apa yang dipanggil gen gar, yang menentukan ketahanan terhadap salah satu antibiotik terbaru - plasomycin
- Menurut prof. Hryniewicz di Poland adalah masalah yang paling serius dalam bidang perubatan jangkitan Carbapenemase (NDM) jenis NewDelhi serta KPC dan OXA-48
Monika Zieleniewska, Medonet: Nampaknya kita berlumba dengan bakteria. Di satu pihak, kami memperkenalkan generasi baharu antibiotik dengan spektrum tindakan yang lebih luas, dan sebaliknya, semakin banyak mikroorganisma menjadi tahan terhadapnya …
Madya Waleria Hryniewicz: Malangnya, perlumbaan ini dimenangi oleh bakteria, yang boleh bermakna permulaan era pasca antibiotik untuk perubatan. Istilah ini pertama kali digunakan dalam "Laporan tentang Kerintangan Antibiotik" yang diterbitkan oleh WHO pada tahun 2014. Dokumen itu menekankan bahawa kini, walaupun jangkitan ringan boleh membawa maut dan ia bukan fantasi apokaliptik, tetapi gambaran sebenar.
Di Kesatuan Eropah sahaja, terdapat 2015 pekerjaan dalam 33. kematian akibat jangkitan mikroorganisma tahan berbilang yang tiada terapi berkesan tersedia. Di Poland, bilangan kes sedemikian telah dianggarkan sekitar 2200. Bagaimanapun, Pusat Pencegahan dan Kawalan Jangkitan Amerika (CDC) di Atlanta baru-baru ini melaporkan bahawa di Amerika Syarikat kerana jangkitan yang sama setiap 15 minit. pesakit mati. Menurut anggaran pengarang laporan yang disediakan oleh pasukan ahli ekonomi British terkemuka J. O'Neill, setiap tahun di dunia jangkitan tahan antibiotik menyebabkan lebih kurang. 700 ribu. kematian.
- Baca juga: Antibiotik berhenti berfungsi. Tiada ubat untuk pepijat super tidak lama lagi?
Bagaimanakah saintis menjelaskan krisis antibiotik?
Kekayaan kumpulan dadah ini menurunkan kewaspadaan kami. Dalam kebanyakan kes, strain tahan diasingkan dengan pengenalan antibiotik baru, tetapi fenomena ini pada mulanya kecil. Tetapi ini bermakna bahawa mikrob tahu bagaimana untuk mempertahankan diri mereka. Disebabkan oleh penggunaan antibiotik yang tidak betul dan berlebihan, peratusan strain tahan meningkat secara beransur-ansur, mengambil watak seperti salji salji sejak akhir abad yang lalu.. Sementara itu, antibiotik baharu diperkenalkan secara sporadis, jadi terdapat percanggahan yang besar antara permintaan, iaitu permintaan untuk ubat baharu, dan bekalannya. Sekiranya tindakan sewajarnya tidak diambil dengan segera, kematian global akibat rintangan antibiotik boleh meningkat kepada 2050 juta setahun sebanyak 10.
Mengapa penggunaan antibiotik yang berlebihan berbahaya?
Kita mesti menangani isu ini dalam sekurang-kurangnya tiga aspek. Yang pertama berkaitan secara langsung dengan tindakan antibiotik pada manusia. Ingat bahawa mana-mana ubat boleh menyebabkan kesan sampingan. Mereka boleh menjadi ringan, contohnya loya, berasa lebih teruk, tetapi mereka juga boleh menyebabkan tindak balas yang mengancam nyawa, seperti kejutan anaphylactic, kerosakan hati akut atau masalah jantung.
Selain itu, antibiotik mengganggu flora bakteria semula jadi kita, yang, dengan menjaga keseimbangan biologi, menghalang pendaraban berlebihan mikroorganisma berbahaya (cth Clostridioides difficile, kulat), termasuk yang tahan terhadap antibiotik.
Kesan negatif ketiga mengambil antibiotik ialah penjanaan daya tahan di kalangan flora normal kita yang mesra yang boleh menyebarkannya kepada bakteria yang mampu menyebabkan jangkitan teruk. Kita tahu bahawa rintangan pneumokokus terhadap penisilin - agen penyebab penting jangkitan manusia - berasal dari streptokokus oral, yang biasa kepada kita semua tanpa membahayakan kita. Sebaliknya, jangkitan dengan penyakit pneumokokal yang tahan menimbulkan masalah terapeutik dan epidemiologi yang serius. Terdapat banyak contoh pemindahan interspesifik gen rintangan, dan lebih banyak antibiotik yang kita gunakan, lebih cekap proses ini.
- Juga telah membaca: Antibiotik yang biasa digunakan boleh menyebabkan masalah jantung
Bagaimanakah bakteria membina daya tahan terhadap antibiotik yang biasa digunakan, dan berapa banyak ancaman yang ditimbulkan oleh ini kepada kita?
Mekanisme rintangan antibiotik dalam alam semula jadi telah wujud selama berabad-abad, bahkan sebelum penemuan mereka untuk perubatan. Mikroorganisma yang menghasilkan antibiotik mesti mempertahankan diri mereka terhadap kesannya dan, agar tidak mati akibat produk mereka sendiri, mereka mempunyai gen rintangan. Selain itu, mereka dapat menggunakan mekanisme fisiologi sedia ada untuk melawan antibiotik: untuk mencipta struktur baharu yang membolehkan kelangsungan hidup, dan juga untuk memulakan laluan biokimia alternatif jika ubat itu disekat secara semula jadi.
Mereka mengaktifkan pelbagai strategi pertahanan, contohnya mengepam keluar antibiotik, menghentikannya daripada memasuki sel, atau menyahaktifkannya dengan pelbagai enzim pengubahsuaian atau hidrolisis. Contoh yang sangat baik ialah beta-laktamase yang sangat meluas yang menghidrolisis kumpulan antibiotik yang paling penting, seperti penisilin, cephalosporin atau karbapenem.
Telah terbukti bahawa kadar kemunculan dan penyebaran bakteria tahan bergantung kepada tahap dan corak penggunaan antibiotik. Di negara yang mempunyai dasar antibiotik yang ketat, rintangan dikekalkan pada tahap yang rendah. Kumpulan ini termasuk, sebagai contoh, negara-negara Scandinavia.
Apakah maksud istilah "pepijat super"?
Bakteria adalah tahan multi-antibiotik, iaitu mereka tidak terdedah kepada ubat baris pertama atau baris kedua, iaitu yang paling berkesan dan paling selamat, selalunya tahan terhadap semua ubat yang ada. Istilah ini pada asalnya digunakan untuk methicillin dan vancomycin tidak sensitif strain tahan multibiotik staphylococcus aureus. Pada masa ini, ia digunakan untuk menggambarkan strain pelbagai spesies yang menunjukkan rintangan multi-antibiotik.
Dan patogen penggera?
Patogen penggera adalah pepijat super, dan bilangannya sentiasa meningkat. Mengesan mereka dalam pesakit harus mencetuskan penggera dan melaksanakan langkah-langkah yang sangat ketat yang akan menghalang penularan selanjutnya. Patogen amaran membentangkan salah satu cabaran perubatan terbesar hari iniIni disebabkan kedua-dua batasan ketara kemungkinan terapeutik dan peningkatan ciri wabak.
Diagnostik mikrobiologi yang boleh dipercayai, pasukan kawalan jangkitan yang berfungsi dengan betul dan perkhidmatan epidemiologi memainkan peranan yang besar dalam mengehadkan penyebaran strain ini. Tiga tahun yang lalu, WHO, berdasarkan analisis kerintangan antibiotik di negara anggota, membahagikan spesies bakteria multiresistant kepada tiga kumpulan bergantung kepada keperluan mendesak untuk memperkenalkan antibiotik baru yang berkesan.
Kumpulan yang sangat penting termasuk batang usus, seperti Klebsiella pneumoniae dan Escherichia coli, dan Acinetobacter baumannii dan Pseudomonas aeruginosa, yang semakin tahan terhadap ubat pilihan terakhir. Terdapat juga mycobacterium tuberculosis yang tahan terhadap rifampicin. Dua kumpulan seterusnya termasuk, antara lain staphylococci multiresistant, Helicobacter pylori, gonococci, serta Salmonella spp. dan pneumokokus.
Maklumat yang bakteria yang bertanggungjawab untuk jangkitan di luar hospital berada dalam senarai ini. Rintangan antibiotik yang luas di kalangan patogen ini mungkin bermakna pesakit yang dijangkiti harus dirujuk untuk rawatan hospital. Walau bagaimanapun, walaupun di institusi perubatan, pilihan terapi yang berkesan adalah terhad. Orang Amerika termasuk gonococci dalam kumpulan pertama bukan sahaja kerana pelbagai rintangan mereka, tetapi juga kerana laluan penyebaran mereka yang sangat berkesan. Jadi, adakah kita akan merawat gonorea di hospital tidak lama lagi?
- Baca juga: Penyakit kelamin yang serius
Para saintis Sweden telah menemui bakteria di India yang mengandungi gen rintangan antibiotik, yang dipanggil gen gar. Apakah itu dan bagaimana kita boleh menggunakan pengetahuan ini?
Pengesanan gen gar baru dikaitkan dengan perkembangan metagenomik persekitaran yang dipanggil, iaitu kajian semua DNA yang diperolehi daripada persekitaran semula jadi, yang juga membolehkan kita mengenal pasti mikroorganisma yang tidak dapat kita tanam dalam makmal. Penemuan gen gar sangat membimbangkan kerana ia menentukan ketahanan terhadap salah satu antibiotik terbaru - plazomycin – didaftarkan tahun lepas.
Harapan tinggi diletakkan padanya kerana ia sangat aktif terhadap strain bakteria yang tahan terhadap ubat-ubatan lama dalam kumpulan ini (gentamicin dan amikacin). Satu lagi berita buruk ialah gen ini terletak pada unsur genetik mudah alih yang dipanggil integron dan boleh merebak secara mendatar, dan oleh itu sangat cekap, antara spesies bakteria yang berbeza walaupun dengan kehadiran plasomycin.
Gen gar telah diasingkan daripada bakteria yang sangat penting dalam jangkitan manusia, seperti Pseudomonas aeruginosa dan Salmonella enterica. Penyelidikan di India melibatkan bahan yang dikumpul dari dasar sungai di mana kumbahan dibuang. Mereka menunjukkan penyebaran gen rintangan yang meluas dalam persekitaran melalui aktiviti manusia yang tidak bertanggungjawab. Oleh itu, beberapa negara sudah mempertimbangkan untuk membasmi kuman air sisa sebelum dilepaskan ke alam sekitar. Penyelidik Sweden juga menekankan kepentingan mengesan gen rintangan dalam persekitaran pada peringkat awal memperkenalkan sebarang antibiotik baharu, malah sebelum ia diperoleh oleh mikroorganisma.
- Baca lebih lanjut: Para saintis dari Universiti Gothenburg mendapati bahawa gen yang tidak diketahui sebelumnya untuk rintangan antibiotik telah merebak
Nampaknya - seperti dalam kes virus - kita harus berhati-hati untuk memecahkan halangan ekologi dan pelancongan antara benua.
Bukan sahaja pelancongan, malah pelbagai bencana alam seperti gempa bumi, tsunami dan peperangan. Apabila ia datang untuk memecahkan halangan ekologi oleh bakteria, satu contoh yang baik ialah peningkatan pesat kehadiran Acinetobacter baumannii dalam zon iklim kita.
Ia mempunyai kaitan dengan Perang Teluk Pertama, dari mana ia dibawa ke Eropah dan AS kemungkinan besar oleh tentera yang pulang. Dia mendapati keadaan hidup yang sangat baik di sana, terutamanya dalam konteks pemanasan global. Ia adalah mikroorganisma alam sekitar, dan oleh itu dikurniakan pelbagai mekanisme yang membolehkannya untuk terus hidup dan membiak. Ini adalah, sebagai contoh, ketahanan terhadap antibiotik, kepada garam, termasuk logam berat, dan untuk bertahan dalam keadaan kelembapan yang tinggi. Acinetobacter baumannii adalah salah satu masalah jangkitan nosokomial yang paling serius di dunia hari ini.
Walau bagaimanapun, saya ingin memberi perhatian khusus kepada wabak, atau lebih tepatnya pandemik, yang sering terlepas daripada perhatian kita. Ia adalah penyebaran strain bakteria pelbagai rintangan serta penyebaran mendatar penentu rintangan (gen). Rintangan timbul melalui mutasi dalam DNA kromosom, tetapi juga diperoleh berkat pemindahan mendatar gen rintangan, contohnya pada transposon dan plasmid konjugasi, dan pemerolehan rintangan akibat transformasi genetik. Ia amat berkesan dalam persekitaran di mana antibiotik digunakan dan disalahgunakan secara meluas.
Mengenai sumbangan pelancongan dan perjalanan panjang kepada penyebaran rintangan, yang paling menakjubkan ialah penyebaran strain rod usus yang menghasilkan carbapenemases yang mampu menghidrolisis semua antibiotik beta-laktam, termasuk carbapenem, sekumpulan ubat yang sangat penting dalam rawatan penyakit yang teruk. jangkitan.
Di Poland, yang paling biasa ialah carbapenemase jenis NewDelhi (NDM), serta KPC dan OXA-48. Mereka mungkin dibawa kepada kami dari India, Amerika Syarikat dan Afrika Utara, masing-masing. Strain ini juga mempunyai gen untuk ketahanan terhadap beberapa antibiotik lain, yang mengehadkan pilihan terapeutik dengan ketara, mengklasifikasikannya sebagai patogen penggera. Ini sememangnya masalah paling serius dalam bidang perubatan jangkitan di Poland, dan bilangan kes jangkitan dan pembawa yang disahkan oleh Pusat Rujukan Kebangsaan untuk Kecenderungan Antimikrobial telah melebihi 10.
- Baca lebih lanjut: Di Poland, terdapat runtuhan salji orang yang dijangkiti bakteria New Delhi yang boleh membawa maut. Kebanyakan antibiotik tidak berkesan untuknya
Menurut kesusasteraan perubatan, lebih separuh daripada pesakit tidak diselamatkan dalam jangkitan darah yang disebabkan oleh basil usus yang menghasilkan carbapenemases. Walaupun antibiotik baharu yang aktif terhadap strain penghasil karbapenemase telah diperkenalkan, kami masih tidak mempunyai sebarang antibiotik yang berkesan dalam rawatan NDM.
Beberapa kajian telah diterbitkan menunjukkan bahawa saluran penghadaman kita mudah dijajah dengan mikroorganisma tempatan semasa perjalanan antara benua. Jika bakteria tahan adalah biasa di sana, kami mengimportnya ke tempat kami tinggal dan mereka tinggal bersama kami selama beberapa minggu. Selain itu, apabila kita mengambil antibiotik yang tahan terhadapnya, terdapat peningkatan risiko penyebarannya.
Banyak gen rintangan yang dikenal pasti dalam bakteria yang bertanggungjawab untuk jangkitan manusia berasal daripada mikroorganisma alam sekitar dan zoonosis. Oleh itu, pandemik plasmid yang membawa gen rintangan colistin (mcr-1) telah diterangkan baru-baru ini, yang telah merebak dalam strain Enterobacterales di lima benua dalam masa satu tahun. Ia pada asalnya diasingkan daripada babi di China, kemudian dalam ayam dan produk makanan.
Baru-baru ini, terdapat banyak perbincangan mengenai halicin, antibiotik yang dicipta oleh kecerdasan buatan. Adakah komputer berkesan menggantikan orang dalam membangunkan ubat baharu?
Mencari ubat dengan sifat yang diharapkan menggunakan kecerdasan buatan nampaknya bukan sahaja menarik, tetapi juga sangat diingini. Mungkin ini akan memberi anda peluang untuk mendapatkan ubat yang ideal? Antibiotik yang tiada mikroorganisma boleh menolak? Dengan bantuan model komputer yang dicipta, adalah mungkin untuk menguji berjuta-juta sebatian kimia dalam masa yang singkat dan memilih yang paling menjanjikan dari segi aktiviti antibakteria.
Hanya "ditemui" sedemikian antibiotik baharu ialah halicin, yang berhutang namanya kepada komputer HAL 9000 daripada filem "2001: A Space Odyssey". Kajian mengenai aktiviti in vitronya terhadap strain Acinetobacter baumannii multiresistant adalah optimistik, tetapi ia tidak berkesan terhadap Pseudomonas aeruginosa – satu lagi patogen hospital penting. Kami memerhatikan lebih banyak cadangan ubat-ubatan berpotensi yang diperolehi dengan kaedah di atas, yang membolehkan untuk memendekkan fasa pertama perkembangan mereka. Malangnya, masih terdapat kajian haiwan dan manusia yang perlu dilakukan untuk menentukan keselamatan dan keberkesanan ubat baru di bawah keadaan sebenar jangkitan.
- Baca juga: Mudah untuk dijangkiti penyakit ini… di hospital. Apa yang anda boleh dijangkiti?
Oleh itu, adakah kita akan mengamanahkan tugas mencipta antibiotik baharu kepada komputer yang diprogramkan dengan betul pada masa hadapan?
Ini sudah separa berlaku. Kami mempunyai perpustakaan besar yang terdiri daripada pelbagai sebatian dengan sifat dan mekanisme tindakan yang diketahui. Kita tahu apa kepekatan, bergantung pada dos, mereka mencapai dalam tisu. Kami tahu ciri kimia, fizikal dan biologi mereka, termasuk ketoksikan. Dalam kes ubat antimikrobial, kita mesti berusaha untuk memahami secara menyeluruh ciri-ciri biologi mikroorganisma yang kita ingin membangunkan ubat yang berkesan. Kita perlu mengetahui mekanisme yang menyebabkan lesi dan faktor virulensi.
Sebagai contoh, jika toksin bertanggungjawab untuk gejala anda, ubat itu harus menyekat pengeluarannya. Dalam kes bakteria tahan multi-antibiotik, adalah perlu untuk belajar tentang mekanisme rintangan, dan jika ia terhasil daripada penghasilan enzim yang menghidrolisis antibiotik, kita mencari perencatnya. Apabila pengubahan reseptor mencipta mekanisme rintangan, kita perlu mencari satu yang akan mempunyai pertalian untuknya.
Mungkin kita juga harus membangunkan teknologi untuk reka bentuk antibiotik "dibuat khusus", disesuaikan dengan keperluan orang tertentu atau kepada strain bakteria tertentu?
Ia akan menjadi hebat, tetapi ... pada masa ini, dalam fasa pertama merawat jangkitan, kita biasanya tidak tahu faktor etiologi (menyebabkan penyakit), jadi kami memulakan terapi dengan ubat dengan spektrum tindakan yang luas. Satu spesies bakteria biasanya bertanggungjawab untuk banyak penyakit yang berlaku dalam tisu berlainan sistem yang berbeza. Mari kita ambil sebagai contoh staphylococcus emas, yang menyebabkan, antara lain, jangkitan kulit, radang paru-paru, sepsis. Tetapi streptokokus pyogenic dan Escherichia coli juga bertanggungjawab untuk jangkitan yang sama.
Hanya selepas menerima hasil kultur dari makmal mikrobiologi, yang akan memberitahu bukan sahaja mikroorganisma mana yang menyebabkan jangkitan, tetapi juga bagaimana kerentanan dadahnya, membolehkan anda memilih antibiotik yang "disesuaikan" dengan keperluan anda. Juga ambil perhatian bahawa jangkitan yang disebabkan oleh patogen yang sama di tempat lain dalam badan kita mungkin memerlukan ubat yang berbezakerana keberkesanan terapi bergantung pada kepekatannya di tapak jangkitan dan, tentu saja, sensitiviti faktor etiologi. Kami amat memerlukan antibiotik baharu, kedua-dua spektrum luas, apabila faktor etiologi tidak diketahui (terapi empirikal) dan sempit, apabila kami sudah mempunyai keputusan ujian mikrobiologi (terapi sasaran).
Bagaimana pula dengan penyelidikan tentang probiotik diperibadikan yang akan melindungi mikrobiom kita dengan secukupnya?
Setakat ini, kami tidak dapat membina probiotik dengan ciri-ciri yang dikehendaki, kita masih mengetahui terlalu sedikit tentang mikrobiom kita dan imejnya dalam kesihatan dan penyakit. Ia sangat pelbagai, rumit, dan kaedah pembiakan klasik tidak membenarkan kita memahaminya sepenuhnya. Saya berharap kajian metagenomik yang lebih kerap dijalankan pada saluran gastrousus akan memberikan maklumat penting yang akan membolehkan campur tangan pemulihan yang disasarkan dalam mikrobiom.
Mungkin anda juga perlu memikirkan pilihan rawatan lain untuk jangkitan bakteria yang menghapuskan antibiotik?
Kita mesti ingat bahawa definisi moden antibiotik berbeza daripada yang asal, iaitu hanya hasil metabolisme mikrob. Untuk memudahkannya, Pada masa ini kami menganggap antibiotik sebagai semua ubat antibakteria, termasuk yang sintetik, seperti linezolid atau fluoroquinolones. Kami sedang mencari sifat antibakteria ubat yang digunakan dalam penyakit lain. Walau bagaimanapun, persoalan timbul: patutkah anda melepaskan peruntukan mereka dalam petunjuk asal? Jika tidak, kami berkemungkinan akan menjana penentangan terhadap mereka dengan cepat.
Terdapat banyak perbincangan dan ujian penyelidikan mengenai pendekatan yang berbeza untuk memerangi jangkitan berbanding sebelum ini. Sudah tentu, cara yang paling berkesan ialah membangunkan vaksin. Walau bagaimanapun, dengan pelbagai jenis mikrob, ini tidak mungkin disebabkan oleh keterbatasan pengetahuan kita tentang mekanisme patogenik, serta atas sebab teknikal dan kos efektif. Kami berusaha untuk mengurangkan sifat patogeniknya, contohnya dengan mengehadkan pengeluaran toksin dan enzim yang penting dalam patogenesis jangkitan atau dengan menghalang mereka daripada kemungkinan kolonisasi tisu, yang biasanya merupakan peringkat pertama jangkitan. Kami mahu mereka hidup bersama secara aman bersama kami.
____________________
Prof dr hab. med. Waleria Hryniewicz adalah pakar dalam bidang mikrobiologi perubatan. Beliau mengetuai Jabatan Epidemiologi dan Mikrobiologi Klinikal Institut Perubatan Kebangsaan. Beliau ialah pengerusi Program Perlindungan Antibiotik Kebangsaan, dan sehingga 2018 beliau merupakan perunding kebangsaan dalam bidang mikrobiologi perubatan.
Lembaga editorial mengesyorkan:
- Kemanusiaan telah menerima wabak coronavirus sahaja - temu bual dengan prof. Waleria Hryniewicz
- Kanser dalam setiap keluarga. Temu bual bersama prof. Szczylik
- Lelaki di doktor. Temu bual dengan Dr Ewa Kempisty-Jeznach, MD