O ile nie spędziliście ostatniej dekady pod kloszem, na pewno usłyszeliście przy jakiejś okazji, hasło antybiotykoodporność. Na ogół w kontekście “największych zagrożeń dla naszej cywilizacji”. Bo też i takim właśnie zagrożeniem antybiotykoodporność jest. Zabić nas wszystkich nie zabije, ale może znacząco wpłynąć na nasze możliwości leczenia banalnych – zdawałoby się – chorób i urazów. O co dokładniej chodzi, skąd się to zagrożenie bierze i jak mu przeciwdziałać? Pozwól, że wyjaśnię!
Antybiotykoodporność – co to jest?
Co to jest ta cała antybiotykoodproność? No cóż, jak nazwa wskazuje, jest to odporność na antybiotyki, czyli lekarstwa, które mają zwalczać bakterie1O samych antybiotykach więcej będzie przy innej okazji, ale na razie warto zapamiętać – to nie jest panaceum na wszystkie dolegliwości, przeciw chorobom wirusowym antybiotyki się na nic nie zdadzą. A skąd się bierze? Z ewolucji, czyli z dostosowywania się organizmów do warunków środowiskowych. Jak? Przez mutacje. Ale po kolei.
Przede wszystkim, trzeba wiedzieć, że antybiotyki dzielimy na różne klasy – różnią się strukturą i sposobem działania. Oznacza to, że bakterie mogą w różny sposób radzić sobie z tymi antybiotykami. Czasem, jak choćby w wypadku penicyliny, wytwarzają enzymy, które są w stanie zniszczyć antybiotyk, zanim ten zadziała. Czasem po prostu zmieniają lekko strukturę białka, na które antybiotyk oddziaływał. Czasem robią coś jeszcze innego, co sprawia, że antybiotyk przestaje im znacząco szkodzić. A robią to, ponieważ bezustannie mutują.
Jak wiecie z naszego artykułu o genach, za każdym razem, gdy komórka się dzieli, musi zrobić kopię swojego materiału genetycznego. Z kolei proces kopiowania zawsze wprowadza jakieś błędy do kopiowanego materiału. Oczywiście komórki – także bakteryjne – radzą sobie z tymi błędami całkiem dobrze. Ale to nie oznacza: idealnie. Niewielka część błędów zostaje. Takie mutacje mogą nie powodować żadnych zmian w strukturze bakteryjnych białek. Mogą też sprawiać, że bakteria nie przeżyje – ot, nieudany przypadkowy eksperyment. Ale mogą też sprawiać, że jakieś białko zacznie być odporne na działanie konkretnego antybiotyku. I co wtedy?
Wszystko przez te mutacje
W większości wypadków – nic. Jeśli tego antybiotyku nie ma w okolicy, to antybiotykoodporność nie daje bakterii żadnej przewagi. Wtedy będzie się ona utrzymywać w ogólnej populacji bakterii na bardzo niskim poziomie. Ot, zawsze się jakiś mutant trafi, w końcu się rozmnoży, przekazując mutację następnemu pokoleniu, ale to może być jedna bakteria na milion. Ba, jeśli w wyniku naszej mutacji jakieś białko działa choćby odrobinę gorzej, niż to bez mutacji, to taka bakteria będzie miała mniejszą szansę się rozmnożyć i mutacja będzie miała tendencje do znikania z populacji.
Gdy jednak do środowiska bakterii wprowadzimy antybiotyk, sytuacja zmieni się drastycznie. Nagle okazuje się, że wszystkie bakterie w okolicy padają jak muchy, a nasza dzielna mutantka żyje i dobrze się miewa. Oznacza to, że nie ma specjalnej konkurencji w walce o zasoby, więc może się stosunkowo łatwo rozmnożyć. Tym samym przekazuje antybiotykoodporność swoim potomkom. A ci swoim, i tak dalej, i tak dalej. Z kolei bakterie pozbawione genu antybiotykoodporności albo się nie rozmnożą, albo – nawet jeśli dadzą radę – ich linia szybko wymrze, więc w niedługim czasie udział antybiotykoodpornych bakterii w populacji wzrośnie do okolicy stu procent.
Jak zabić bakterie?
No ale czyż nie zdrowiejemy również z chorób bakteryjnych? Czy to nie sugeruje, że antybiotykoterapia zabija wszystkie bakterie? No, nie do końca. Część bakterii jest w stanie przeżyć traktowanie chorego antybiotykiem. Należy jednak pamiętać, że walczy z nimi również układ odpornościowy pacjenta. Ba, niektóre antybiotyki w ogóle nie zabijają bakterii, tylko zatrzymują ich rozmnażanie, i to wystarcza – układ odpornościowy robi resztę roboty. Problem się pojawia, jeśli pozwolimy części bakterii przeżyć terapię.
Czy wtedy pacjent nie będzie chory? Niekoniecznie, nie od razu. Poniżej pewnego progu bakterii jest po prostu za mało, żeby wywołać objawy choroby. Będą się jednak starały namnażać, a jeśli im się uda – choroba wróci. Co istotne, jako że wcześniej, dzięki zastosowaniu antybiotyków, zginęły głównie bakterie nieodporne, w nowej populacji znaczącą grupę będą stanowiły bakterie wykazujące antybiotykoodporność. Jeśli więc chory kogoś zarazi, ma dużo większą szansę przekazać mu właśnie te odporne bakterie. Innymi słowy: jeśli zaczynasz antybiotykoterapię i jej nie kończysz, bo czujesz się lepiej, to masz sporą szansę zaszkodzić nie tylko sobie. Ciebie może po prostu dopaść powrót choroby. Ale problemem bardziej globalnym będzie rozwijająca sie antybiotykoodporność.
Antybiotyk? Nie tak często!
Drugą stroną medalu jest korzystanie z antybiotyków tam, gdzie to nie jest konieczne. Tu można wymienić szereg przyczyn. Z jednej strony wielu jest jeszcze ludzi przekonanych, że antybiotyk to po prostu uniwersalne lekarstwo, a jak lekarz nie przepisze im antybiotyku, to znaczy, że się nie zna i/lub niewystarczająco się nimi opiekuje. Skutkuje to czasem udanymi próbami wymuszania antybiotyku na lekarzu. Czasem kończy się to stosowaniem antybiotyków zdobytych pokątnymi kanałami – choćby od znajomych, którym trochę zostało, bo już się lepiej czuli. I w ten sposób antybiotykoodporność narasta. A drugie strony, czasem lekarze przepisują antybiotyki zupełnie niepotrzebnie. Tu problemem jest niedofinansowanie systemu opieki zdrowotnej. Nie pozwala ono na wykonanie badań, które pozwoliłyby sprawdzić, czy mamy do czynienia z bakterią, czy też wirusem, a jeśli z bakterią, to jaki antybiotyk należy podać. Idzie się więc po linii najwyższego prawdopodobieństwa, więc siłą rzeczy czasem się chybia.
Drugim głównym odpowiedzialnym za problem odporności na antybiotyki jest sektor rolnictwa. Chodzi tu głównie o hodowlę zwierząt, w tym ryb. Problem polega na tym, że szczególnie przy hodowli przemysłowej, choroby mogą błyskawicznie przenosić się pomiędzy osobnikami i dotknąć całego stada. To przynosi problemy ekonomiczne, tak dla właściciela, jak i dla osób chcących kupić od niego jedzenie. Tym samym mamy silną zachętę do zwalczania i zapobiegania chorób. Jak? Niestety, jedną z częstszych odpowiedzi są dodawane do paszy antybiotyki. A w ten sposób lekarstwa te są nie tylko zjadane przez zwierzęta, ale też trafiają do gleby i wód. Tam aż roi się od rozmaitych bakterii. No i mamy narastającą antybiotykoodporność.
Antybiotykoodporność – zagrożenie
To wszystko może nie byłoby tak wielkim problemem, gdyby nie fakt, że antybiotykoodporność nadspodziewanie łatwo przenosi się pomiędzy różnymi bakteriami. Dlaczego? Ponieważ genom bakterii zorganizowany jest inaczej niż genom ludzi czy innych eukariontów. Konkretniej, bakterie zamiast chromosomów mają zwiniętą “główną” część genomu w jednym kawałku – oraz małe kawałki genomu zawierające geny, które nie są niezbędne dla przeżycia komórki… Normalnie. Natomiast bywają przydatne w szczególnych okolicznościach. Tak, dobrze zgadujecie: geny odpowiedzialne za antybiotykoodporność są na ogół przechowywane właśnie w plazmidach. Dlaczego to tak istotne? Ponieważ plazmidy potrafią przenosić się pomiędzy bakteriami. Innymi słowy: jeśli jedna bakteria nabierze odporności na dany antybiotyk, to po pewnym czasie może się okazać, że wszystkie, albo przynajmniej większość bakterii w jej okolicy, będzie miało gen odpowiedzialny za tę odporność.
Ale przecież mamy coraz to nowe antybiotyki, prawda? No… Nie całkiem. Niestety, w tej dziedzinie ostatnimi czasy brak znaczących postępów. Owszem, pracuje się nad nowymi antybiotykami, jednym z nowych pomysłów są peptydy anty-mikrobowe2Które działają w ten sposób, że “przewiercają” błonę komórkową bakterii, ale postęp jest na tyle wolny, że antybiotykoodporność wciąż ucieka. Krótko mówiąc – trudno jest nam znaleźć więcej rodzajów związków, które są w stanie zaszkodzić bakteriom, jednocześnie będąc w miarę nieszkodliwymi dla człowieka. A skutki?
Co jeśli antybiotyki przestaną działać?
Niestety, jeśli nasze antybiotyki przestaną działać, to będzie to bardzo poważny problem. Śmiertelnym zagrożeniem stanie się dla nas nie tylko każde zapalenie płuc. Stać się nimi będą mogły również rany i oparzenia. Ba, nawet operacje staną się zdecydowanie bardziej ryzykowne z powodu szansy na zakażenie rany. Warto tutaj przypomnieć, że w czasie pierwszej wojny światowej rozmaite infekcje zabiły więcej żołnierzy, niż działania nieprzyjaciela. Innymi słowy: antybiotykoodporność jest tym, co może nam wszystkim skrócić i znacząco popsuć życie.
Co więc możemy zrobić? Kilka rzeczy. Jeśli chcecie poczytać o rozmaitych propozycjach bardziej szczegółowo, to odsyłam Was do książki Wirus, którą już tu dla Was recenzowaliśmy. Ale w skrócie: warto by zainwestować solidne pieniądze w naukę, która może przynieść nowe klasy antybiotyków3To, że warto by przy okazji uwierzyć w naukę, to temat na inną historię…. Ale nawet to nie rozwiąże problemu – bakterie prędzej czy później się znowu dostosują. Ot, ewolucja w akcji. Więc co jeszcze? Znaczące ograniczenie stosowania antybiotyków.
Ale my osobiście nie zmusimy farmerów do rezygnacji z antybiotyków. Co możemy zrobić? Ograniczajmy konsumpcję żywności pochodzenia zwierzęcego, lub wybierajmy towar z chowu innego niż przemysłowy. Nie dofinansujemy też systemu opieki zdrowotnej, choć możemy upewniać się, że lekarz jest w stanie stwierdzić zakażenie bakteryjne, gdy zaleca nam antybiotyk. Ale już samo upewnienie się, że nie bierzemy antybiotyków bez zalecenia lekarskiego, oraz kończenie każdej antybiotykoterapii, to będzie krok w dobrą stronę. A jeśli wspólnie zrobimy tych kroków dość, to może katastroficznego scenariusza uda się uniknąć.
Źródła:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance
https://infectioncontrol.tips/2015/11/18/6-factors-that-have-caused-antibiotic-resistance/
https://www.niaid.nih.gov/research/antimicrobial-resistance-causes
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33280580/
https://www.worldwar1centennial.org/index.php/diseases-in-world-war-i.html
Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!
[…] tu już czas jakiś temu o antybiotykach i odporności na nie. Skuteczność antybiotyków, którymi dysponujemy, z czasem spada – głównie dlatego, że […]