Suurin osa markkinoilla olevista antibiooteista on peräisin 80-luvulta, niin sanotusta antibioottihoidon kultakaudesta. Meillä on tällä hetkellä valtava epäsuhta uusien lääkkeiden kysynnän ja tarjonnan välillä. Samaan aikaan WHO:n mukaan antibioottien jälkeinen aikakausi on juuri alkanut. Puhumme prof. tohtori hab. med. Waleria Hryniewicz.
- Joka vuosi antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien aiheuttamat infektiot aiheuttavat noin. 700 tuhatta. maailmanlaajuisia kuolemia
- "Antibioottien epäasianmukainen ja liiallinen käyttö johti siihen, että vastustuskykyisten kantojen prosenttiosuus nousi vähitellen ja sai lumivyöryluonteen viime vuosisadan lopusta lähtien", sanoo professori Waleria Hryniewicz.
- Ruotsalaiset tutkijat, jotka tutkivat ihmisen infektioissa erittäin tärkeitä bakteereja, kuten Pseudomonas aeruginosa ja Salmonella enterica, ovat äskettäin löytäneet ns. gar-geenin, joka määrittää resistenssin yhdelle uusimmista antibiooteista - plasmysiinille.
- Prof. Hryniewicz Puolassa on vakavin ongelma infektiolääketieteen alalla NewDelhi-tyyppinen karbapenemaasi (NDM) sekä KPC ja OXA-48
Monika Zieleniewska, Medonet: Näyttää siltä, että kilpailemme bakteereja vastaan. Toisaalta esittelemme uuden sukupolven antibiootteja, joilla on yhä laajempi vaikutuskirjo, ja toisaalta yhä useammat mikro-organismit ovat tulossa vastustuskykyisiksi niille…
Professori Waleria Hryniewicz: Valitettavasti tämän kilpailun voittaa bakteerit, mikä voi tarkoittaa antibioottien jälkeisen aikakauden alkua lääketieteessä. Termiä käytettiin ensimmäisen kerran WHO:n vuonna 2014 julkaisemassa "Raportissa antibioottiresistenssistä". Asiakirjassa korostetaan, että nyt jopa lievät infektiot voivat olla kohtalokkaita eikä se ole apokalyptinen fantasia, vaan todellinen kuva.
Pelkästään Euroopan unionissa oli 2015 työpaikkaa moniresistenttien mikro-organismien aiheuttamien infektioiden aiheuttamissa 33. kuolemissa, joihin ei ollut saatavilla tehokasta hoitoa. Puolassa tällaisten tapausten määrän on arvioitu olevan noin 2200 XNUMX. Atlantassa sijaitseva American Center for Infection Prevention and Control (CDC) raportoi kuitenkin äskettäin, että Yhdysvalloissa samankaltaisten infektioiden vuoksi 15 minuutin välein. potilas kuolee. Tunnetun brittiekonomisti J. O'Neillin ryhmän laatiman raportin tekijöiden arvioiden mukaan antibioottiresistentit infektiot aiheuttavat maailmassa joka vuosi noin. 700 tuhatta. kuolemat.
- Lue myös: Antibiootit lakkaavat toimimasta. Eikö superbakteerien lääkkeitä ole tulossa pian?
Miten tiedemiehet selittävät antibioottien kriisin?
Tämän huumeryhmän rikkaus alensi valppauttamme. Useimmissa tapauksissa resistentit kannat eristettiin ottamalla käyttöön uusi antibiootti, mutta tämä ilmiö oli aluksi marginaalinen. Mutta se tarkoitti, että mikrobit tiesivät puolustautua. Antibioottien epäasianmukaisesta ja liiallisesta käytöstä johtuen resistenttien kantojen prosenttiosuus nousi vähitellen ja otti lumivyörymäisen luonteen viime vuosisadan lopusta lähtien.. Samaan aikaan uusia antibiootteja otettiin käyttöön satunnaisesti, joten kysynnän eli uusien lääkkeiden kysynnän ja tarjonnan välillä oli valtava epäsuhta. Jos asianmukaisiin toimiin ei ryhdytä välittömästi, antibioottiresistenssin aiheuttamat maailmanlaajuiset kuolemat voivat nousta jopa 2050 miljoonaan vuodessa 10 mennessä.
Miksi antibioottien liikakäyttö on haitallista?
Meidän on käsiteltävä tätä kysymystä ainakin kolmella tavalla. Ensimmäinen liittyy suoraan antibiootin vaikutukseen ihmisiin. Muista, että kaikki lääkkeet voivat aiheuttaa sivuvaikutuksia. Ne voivat olla lieviä, esim. pahoinvointia, huonovointisuutta, mutta ne voivat myös aiheuttaa hengenvaarallisia reaktioita, kuten anafylaktisen sokin, akuutin maksavaurion tai sydänongelmia.
Lisäksi antibiootti häiritsee luonnollista bakteeriflooraamme, joka ylläpitämällä biologista tasapainoa estää haitallisten mikro-organismien (esim. Clostridioides difficile, sienet) liiallisen lisääntymisen, myös antibiooteille vastustuskykyisten.
Kolmas antibioottien käytön negatiivinen vaikutus on resistenssin muodostuminen niin sanotussa normaalissa, ystävällisessä kasvistossamme, joka voi välittää sen bakteereille, jotka voivat aiheuttaa vakavia infektioita. Tiedämme, että pneumokokkiresistenssi penisilliinille – tärkeälle ihmisen infektioiden aiheuttajalle – johtui oraalisesta streptokokista, joka on meille kaikille yhteinen vahingoittamatta meitä. Toisaalta vastustuskykyisen pneumokokkitaudin aiheuttama infektio muodostaa vakavan terapeuttisen ja epidemiologisen ongelman. Resistenssigeenien interspesifisestä siirrosta on monia esimerkkejä, ja mitä enemmän antibiootteja käytämme, sitä tehokkaampi tämä prosessi on.
- Lue myös: Yleisesti käytetyt antibiootit voivat aiheuttaa sydänongelmia
Kuinka bakteerit kehittävät resistenssin yleisesti käytetyille antibiooteille, ja kuinka suuren uhan tämä on meille?
Luonnon antibioottiresistenssin mekanismit ovat olleet olemassa vuosisatoja, jopa ennen niiden keksimistä lääketieteessä. Antibiootteja tuottavien mikro-organismien on puolustauduttava niiden vaikutuksilta ja jotta ne eivät kuolisi omaan tuotteeseensa, resistenssigeenit. Lisäksi he pystyvät hyödyntämään olemassa olevia fysiologisia mekanismeja taistelemaan antibiootteja vastaan: luomaan uusia rakenteita, jotka mahdollistavat selviytymisen, ja myös käynnistämään vaihtoehtoisia biokemiallisia reittejä, jos lääke on luonnollisesti estynyt.
Ne aktivoivat erilaisia puolustusstrategioita, esim. pumppaavat antibiootin ulos, estävät sen pääsyn soluun tai deaktivoivat sen erilaisilla modifioivilla tai hydrolysoivilla entsyymeillä. Erinomaisena esimerkkinä ovat hyvin laajalle levinneet beetalaktamaasit, jotka hydrolysoivat tärkeimpiä antibioottiryhmiä, kuten penisilliinejä, kefalosporiineja tai karbapeneemejä.
On osoitettu, että vastustuskykyisten bakteerien ilmaantumisen ja leviämisen nopeus riippuu antibioottien kulutuksen määrästä ja tavasta. Maissa, joissa on rajoittava antibioottipolitiikka, resistenssi pidetään alhaisella tasolla. Tähän ryhmään kuuluvat esimerkiksi Skandinavian maat.
Mitä termi "superbugit" tarkoittaa?
Bakteerit ovat moniantibioottiresistenttejä, eli ne eivät ole herkkiä ensilinjan tai edes toisen linjan lääkkeille, eli tehokkaimmille ja turvallisimmille, usein resistenteille kaikille saatavilla oleville lääkkeille. Termiä käytettiin alun perin metisilliinille ja vankomysiinille epäherkille, multibiooteille vastustuskykyisille staphylococcus aureus -kannoille. Tällä hetkellä sitä käytetään kuvaamaan eri lajien kantoja, joilla on moniantibioottiresistenssi.
Entä hälytyspatogeenit?
Hälytyspatogeenit ovat superbakteereita, ja niiden määrä kasvaa jatkuvasti. Niiden havaitsemisen potilaassa tulee laukaista hälytys ja toteuttaa erityisen rajoittavia toimenpiteitä, jotka estävät niiden leviämisen edelleen. Hälyttävät patogeenit ovat yksi suurimmista lääketieteellisistä haasteista nykyäänTämä johtuu sekä terapeuttisten mahdollisuuksien merkittävistä rajoituksista että lisääntyneistä epidemiaominaisuuksista.
Luotettavalla mikrobiologisella diagnostiikalla, asianmukaisesti toimivilla infektiontorjuntatiimeillä ja epidemiologisilla palveluilla on valtava rooli näiden kantojen leviämisen rajoittamisessa. Kolme vuotta sitten WHO jakoi jäsenmaiden antibioottiresistenssin analyysin perusteella moniresistentit bakteerilajit kolmeen ryhmään sen mukaan, kuinka nopeasti käyttöön on otettava uusia tehokkaita antibiootteja.
Kriittisesti tärkeä ryhmä ovat suolistotangot, kuten Klebsiella pneumoniae ja Escherichia coli, sekä Acinetobacter baumannii ja Pseudomonas aeruginosa, jotka ovat yhä vastustuskykyisempiä viime käden lääkkeille. On myös mycobacterium tuberculosis, joka on resistentti rifampisiinille. Kahteen seuraavaan ryhmään kuuluivat muun muassa moniresistentit stafylokokit, Helicobacter pylori, gonokokit sekä Salmonella spp. ja pneumokokit.
Tiedot, jotka bakteerit, jotka aiheuttavat infektioita sairaalan ulkopuolella, ovat tässä luettelossa. Näiden patogeenien laaja antibioottiresistenssi voi tarkoittaa, että tartunnan saaneet potilaat on lähetettävä sairaalahoitoon. Kuitenkin jopa lääketieteellisissä laitoksissa tehokkaan hoidon valinta on rajallinen. Amerikkalaiset sisällyttivät gonokokit ensimmäiseen ryhmään paitsi moniresistenssinsä vuoksi myös niiden erittäin tehokkaan leviämisreitin vuoksi. Joten, hoidetaanko tippuria pian sairaalassa?
- Lue myös: Vakavat sukupuolitaudit
Ruotsalaiset tutkijat ovat löytäneet Intiasta bakteereja, jotka sisältävät antibioottiresistenssigeenin, niin sanotun gen garin. Mitä se on ja miten voimme käyttää tätä tietoa?
Uuden gar-geenin havaitsemiseen liittyy ns. ympäristömetagenomiikan eli kaiken luonnollisista ympäristöistä saadun DNA:n tutkiminen, jonka avulla voimme myös tunnistaa mikro-organismeja, joita emme voi kasvattaa laboratoriossa. Gar-geenin löytäminen on erittäin huolestuttavaa, koska se määrittää resistenssin yhdelle uusimmista antibiooteista. plazomysiini - rekisteröity viime vuonna.
Sille asetettiin suuria toiveita, koska se oli erittäin aktiivinen tämän ryhmän vanhemmille lääkkeille (gentamisiinille ja amikasiinille) vastustuskykyisiä bakteerikantoja vastaan. Toinen huono uutinen on, että tämä geeni sijaitsee liikkuvalla geneettisellä elementillä, jota kutsutaan integroniksi ja voi levitä vaakasuunnassa ja siksi erittäin tehokkaasti eri bakteerilajien välillä jopa plasmomysiinin läsnä ollessa.
Gar-geeni on eristetty bakteereista, joilla on suuri merkitys ihmisen infektioissa, kuten Pseudomonas aeruginosa ja Salmonella enterica. Intiassa tehty tutkimus koski materiaalia, joka oli kerätty joen pohjasta, johon jätevettä laskettiin. Ne osoittivat resistenssigeenien laajaa leviämistä ympäristöön vastuuttoman ihmisen toiminnan kautta. Siksi useat maat harkitsevat jo jäteveden desinfiointia ennen kuin se päästetään ympäristöön. Ruotsalaiset tutkijat korostavat myös resistenssigeenien havaitsemisen tärkeyttä ympäristöstä uuden antibiootin käyttöönoton alkuvaiheessa ja jo ennen kuin mikro-organismit ovat hankkineet ne.
- Lue lisää: Göteborgin yliopiston tutkijat huomasivat, että aiemmin tuntematon antibioottiresistenssigeeni on levinnyt
Näyttää siltä, että meidän tulee – kuten virustenkin tapauksessa – olla varovaisia ekologisten esteiden ja mannertenvälisen matkailun murtamisessa.
Ei vain matkailu, vaan myös erilaiset luonnonkatastrofit, kuten maanjäristykset, tsunamit ja sodat. Mitä tulee ekologisen esteen murtamiseen bakteerien toimesta, hyvä esimerkki on Acinetobacter baumannii -bakteerin nopea lisääntyminen ilmastovyöhykkeellämme.
Se liittyy ensimmäiseen Persianlahden sotaan, josta sen toivat todennäköisimmin palaavat sotilaat Eurooppaan ja Yhdysvaltoihin. Hän löysi sieltä erinomaiset elinolosuhteet, etenkin ilmaston lämpenemisen yhteydessä. Se on ympäristön mikro-organismi, ja siksi sillä on monia erilaisia mekanismeja, jotka mahdollistavat sen selviytymisen ja lisääntymisen. Näitä ovat esimerkiksi vastustuskyky antibiooteille, suoloille, mukaan lukien raskasmetallit, ja selviytyminen korkean kosteuden olosuhteissa. Acinetobacter baumannii on yksi tämän päivän vakavimmista sairaalainfektioiden ongelmista maailmassa.
Haluaisin kuitenkin kiinnittää erityistä huomiota epidemiaan tai pikemminkin pandemiaan, joka jää usein huomioimatta. Se on moniresistenttien bakteerikantojen leviämistä sekä resistenssin määrittäjien (geenien) horisontaalista leviämistä. Resistenssi syntyy kromosomaalisen DNA:n mutaatioiden kautta, mutta se hankitaan myös resistenssigeenien horisontaalisen siirron, esim. transposoneissa ja konjugaatioplasmideissa, sekä resistenssin hankinnan ansiosta geneettisen transformaation seurauksena. Se on erityisen tehokas ympäristöissä, joissa antibiootteja käytetään laajasti ja väärinkäytetään.
Mitä tulee matkailun ja pitkien matkojen osuuteen resistenssin leviämisessä, näyttävin on suolistosauvakantojen leviäminen, jotka tuottavat karbapenemaaseja, jotka pystyvät hydrolysoimaan kaikki beetalaktaamiantibiootit, mukaan lukien karbapeneemit, jotka ovat erityisen tärkeitä vakavien sairauksien hoidossa. infektiot.
Puolassa yleisin on NewDelhi-tyyppinen karbapenemaasi (NDM) sekä KPC ja OXA-48. Ne tuotiin meille todennäköisesti Intiasta, Yhdysvalloista ja Pohjois-Afrikasta. Näillä kannoilla on myös resistenttejä geenejä useille muille antibiooteille, mikä rajoittaa merkittävästi hoitovaihtoehtoja ja luokittelee ne hälytyspatogeeneiksi. Tämä on varmasti Puolan infektiolääketieteen alan vakavin ongelma, ja kansallisen antimikrobisen herkkyyden referenssikeskuksen vahvistamien infektio- ja kantajatapausten määrä on jo ylittänyt kymmenen.
- Lue lisää: Puolassa on lumivyöry ihmisiä, jotka ovat saaneet tappavan New Delhi -bakteerin. Useimmat antibiootit eivät auta häntä
Lääketieteellisen kirjallisuuden mukaan yli puolet potilaista ei pelastu karbapenemaaseja tuottavien suolistobasillien aiheuttamilta veritulehduksilta. Vaikka karbapenemaasia tuottavia kantoja vastaan on otettu käyttöön uusia antibiootteja, meillä ei vieläkään ole yhtään tehokasta antibioottia NDM:n hoidossa.
Siitä on julkaistu useita tutkimuksia Ruoansulatuskanavamme kolonisoituu helposti paikallisten mikro-organismien kanssa mannertenvälisten matkojen aikana. Jos resistentit bakteerit ovat yleisiä siellä, tuomme ne asuinpaikkaamme ja ne pysyvät meillä useita viikkoja. Lisäksi kun käytämme niille vastustuskykyisiä antibiootteja, niiden leviämisriski kasvaa.
Monet ihmisen infektioista vastuussa olevissa bakteereissa tunnistetut resistenssigeenit ovat peräisin ympäristön ja zoonoottisista mikro-organismeista. Hiljattain on siis kuvattu kolistiiniresistenssigeenin (mcr-1) kantavan plasmidin pandemia, joka on levinnyt Enterobacterales-kannoissa viidellä mantereella yhden vuoden sisällä. Se eristettiin alun perin sioista Kiinassa, sitten siipikarjasta ja elintarvikkeista.
Viime aikoina on puhuttu paljon halisinista, tekoälyn keksimästä antibiootista. Korvaavatko tietokoneet ihmiset tehokkaasti uusien lääkkeiden kehittämisessä?
Odotettujen ominaisuuksien omaavien lääkkeiden etsiminen tekoälyn avulla ei vaikuta pelkästään mielenkiintoiselta, vaan myös erittäin toivottavalta. Ehkä tämä antaisi sinulle mahdollisuuden saada ihanteelliset lääkkeet? Antibiootteja, joita mikään mikro-organismi ei voi vastustaa? Luotujen tietokonemallien avulla on mahdollista testata miljoonia kemiallisia yhdisteitä lyhyessä ajassa ja valita niistä lupaavimmat antibakteerisen vaikutuksen kannalta.
Juuri sellainen "löydetty" uusi antibiootti on halisiini, joka on saanut nimensä elokuvasta "9000: A Space Odyssey" peräisin olevalle HAL 2001 -tietokoneelle.. Tutkimukset sen in vitro -aktiivisuudesta moniresistenttiä Acinetobacter baumannii -kantaa vastaan ovat optimistisia, mutta se ei toimi Pseudomonas aeruginosaa vastaan, joka on toinen tärkeä sairaalapatogeeni. Havaitsemme yhä enemmän ehdotuksia mahdollisista lääkkeistä, jotka on saatu yllä olevalla menetelmällä, mikä mahdollistaa niiden kehittämisen ensimmäisen vaiheen lyhentämisen. Valitettavasti on vielä tehtävä eläin- ja ihmistutkimuksia uusien lääkkeiden turvallisuuden ja tehon määrittämiseksi todellisissa infektioolosuhteissa.
- Lue myös: Tautiin on helppo tarttua… sairaalassa. Mistä voit saada tartunnan?
Annetaanko siksi tulevaisuudessa uusien antibioottien luominen oikein ohjelmoitujen tietokoneiden tehtäväksi?
Tämä on jo osittain tapahtumassa. Meillä on valtavia kirjastoja erilaisista yhdisteistä, joilla on tunnetut ominaisuudet ja toimintamekanismit. Tiedämme, minkä pitoisuuden ne saavuttavat kudoksissa annoksesta riippuen. Tiedämme niiden kemialliset, fysikaaliset ja biologiset ominaisuudet, myrkyllisyys mukaan lukien. Mikrobilääkkeiden tapauksessa meidän on pyrittävä ymmärtämään perusteellisesti sen mikro-organismin biologiset ominaisuudet, jolle haluamme kehittää tehokkaan lääkkeen. Meidän on tiedettävä vaurioiden aiheuttamismekanismi ja virulenssitekijät.
Jos esimerkiksi toksiini on vastuussa oireistasi, lääkkeen pitäisi tukahduttaa sen tuotanto. Monelle antibiootille resistenttien bakteerien tapauksessa on opittava resistenssin mekanismeja, ja jos ne johtuvat antibiootin hydrolysoivan entsyymin tuotannosta, etsitään sen estäjiä. Kun reseptorin muutos luo resistenssimekanismin, meidän on löydettävä sellainen, jolla on siihen affiniteetti.
Ehkä meidän pitäisi myös kehittää tekniikoita "räätälöityjen" antibioottien suunnittelua varten, jotka on räätälöity tiettyjen ihmisten tai tiettyjen bakteerikantojen tarpeisiin?
Se olisi hienoa, mutta… tällä hetkellä infektion hoidon ensimmäisessä vaiheessa emme yleensä tiedä etiologista tekijää (sairauden aiheuttajaa), joten aloitamme hoidon laajavaikutteisella lääkkeellä. Yksi bakteerilaji on yleensä vastuussa monista sairauksista, joita esiintyy eri järjestelmien eri kudoksissa. Otetaanpa esimerkkinä kultainen stafylokokki, joka aiheuttaa muun muassa ihotulehduksia, keuhkokuumetta, sepsistä. Mutta pyogeeninen streptokokki ja Escherichia coli ovat myös vastuussa samoista infektioista.
Vasta saatuaan viljelytuloksen mikrobiologisesta laboratoriosta, joka kertoo paitsi mikä mikro-organismi aiheutti infektion, myös miltä sen lääkeherkkyys näyttää, voit valita tarpeisiisi "räätälöidyn" antibiootin. Huomaa myös se saman patogeenin muualla kehossamme aiheuttama infektio voi vaatia erilaista lääkitystäkoska hoidon tehokkuus riippuu sen pitoisuudesta infektiokohdassa ja tietysti etiologisen tekijän herkkyydestä. Tarvitsemme kipeästi uusia antibiootteja, sekä laajakirjoisia, kun etiologinen tekijä on tuntematon (empiirinen hoito) että kapeaa, kun meillä on jo mikrobiologinen testitulos (kohdennettu hoito).
Entä tutkimus henkilökohtaisista probiooteista, jotka suojaavat riittävästi mikrobiomiamme?
Toistaiseksi emme ole pystyneet rakentamaan probiootteja, joilla on halutut ominaisuudet, tiedämme vielä liian vähän mikrobiomistamme ja sen imagosta terveydessä ja sairauksissa. Se on erittäin monipuolinen, monimutkainen, ja klassisen jalostuksen menetelmät eivät anna meidän ymmärtää sitä täysin. Toivon, että yhä useammin tehtävät maha-suolikanavan metagenomiset tutkimukset tarjoavat tärkeää tietoa, joka mahdollistaa kohdennettuja korjaavia interventioita mikrobiomissa.
Ehkä sinun on harkittava myös muita bakteeri-infektioiden hoitovaihtoehtoja, jotka eliminoivat antibiootit?
On muistettava, että nykyaikainen antibiootin määritelmä eroaa alkuperäisestä, eli vain mikrobien aineenvaihdunnan tuote. Helpottaakseen Tällä hetkellä katsomme antibiootiksi kaikki bakteerilääkkeet, myös synteettiset, kuten linetsolidi tai fluorokinolonit. Etsimme muiden sairauksien hoitoon käytettävien lääkkeiden antibakteerisia ominaisuuksia. Herää kuitenkin kysymys: pitäisikö sinun luopua niiden säännöksestä alkuperäisissä ohjeissa? Jos ei, saamme todennäköisesti nopeasti vastustuksen.
Aiempaa erilaisesta lähestymistavasta tartuntojen torjunnassa on käyty paljon keskusteluja ja tutkimuskokeita. Tietysti tehokkain tapa on kehittää rokotteita. Näin suurella mikrobivalikoimalla tämä ei kuitenkaan ole mahdollista patogeenisten mekanismien tietämyksemme rajoitusten sekä teknisten ja kustannustehokkaiden syiden vuoksi. Pyrimme vähentämään niiden patogeenisyyttä esimerkiksi rajoittamalla infektion patogeneesissä tärkeiden toksiinien ja entsyymien tuotantoa tai poistamalla niiltä mahdollisuus kudoskolonisaatioon, joka on yleensä infektion ensimmäinen vaihe. Haluamme heidän elävän rauhanomaisesti kanssamme.
____________________
Prof. dr hab. med. Waleria Hryniewicz on lääketieteellisen mikrobiologian asiantuntija. Hän johti National Medicines Instituten epidemiologian ja kliinisen mikrobiologian osastoa. Hän on Kansallisen antibioottisuojeluohjelman puheenjohtaja ja vuoteen 2018 saakka hän oli lääketieteellisen mikrobiologian alan kansallinen konsultti.
Toimituslautakunta suosittelee:
- Ihmiskunta on ansainnut koronaviruspandemian yksin – haastattelu prof. Waleria Hryniewicz
- Syöpä jokaisessa perheessä. Haastattelu prof. Szczylik
- Mies lääkärissä. Haastattelu tohtori Ewa Kempisty-Jeznachin kanssa