Mikroorganizmų atsparumas antibiotikams: nustatymo metodai

Antibiotikai yra vienas didžiausių medicinos mokslo pasiekimų, kasmet išgelbėjantis dešimčių ir šimtų tūkstančių žmonių gyvybes. Tačiau, kaip sakoma, net ir sena moteris gali suklysti. Tai, kas anksčiau naikindavo patogeninius mikroorganizmus, nebeveikia taip gerai, kaip anksčiau. Tad kokia yra priežastis: ar antimikrobiniai vaistai tapo prastesni, ar kaltas atsparumas antibiotikams?

Atsparumo antibiotikams nustatymas

Antimikrobiniai vaistai (AMD), paprastai vadinami antibiotikais, iš pradžių buvo sukurti kovai su bakterinėmis infekcijomis. Kadangi įvairias ligas gali sukelti ne viena, o kelios bakterijų rūšys, sujungtos į grupes, iš pradžių buvo sukurti vaistai, veiksmingi prieš tam tikrą infekcinių ligų sukėlėjų grupę.

Tačiau bakterijos, nors ir pačios paprasčiausios, yra aktyviai besivystantys organizmai, laikui bėgant įgyjantys vis daugiau naujų savybių. Savisaugos instinktas ir gebėjimas prisitaikyti prie įvairių gyvenimo sąlygų stiprina patogeninius mikroorganizmus. Reaguodamos į grėsmę gyvybei, jos pradeda ugdyti gebėjimą jai atsispirti, išskirdamos paslaptį, kuri silpnina arba visiškai neutralizuoja antimikrobinių vaistų veikliosios medžiagos poveikį.

Pasirodo, kad kažkada veiksmingi antibiotikai tiesiog nustoja atlikti savo funkciją. Šiuo atveju kalbame apie atsparumo vaistui išsivystymą. Ir problema čia visai ne AMP veikliosios medžiagos veiksmingume, o patogeninių mikroorganizmų dauginimosi mechanizmuose, dėl kurių bakterijos tampa nejautrios antibiotikams, skirtiems su jomis kovoti.

Taigi, atsparumas antibiotikams yra ne kas kita, kaip bakterijų jautrumo antimikrobiniams vaistams, kurie buvo sukurti joms sunaikinti, sumažėjimas. Dėl šios priežasties gydymas, atrodytų, teisingai parinktais vaistais, neduoda laukiamų rezultatų.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Atsparumo antibiotikams problema

Dėl atsparumo antibiotikams neefektyvumo liga toliau progresuoja ir sunkėja, o gydymas tampa dar sunkesnis. Ypač pavojingi atvejai, kai bakterinė infekcija pažeidžia gyvybiškai svarbius organus: širdį, plaučius, smegenis, inkstus ir kt., nes tokiu atveju delsimas prilygsta mirčiai.

Antras pavojus yra tas, kad kai kurios ligos, jei antibiotikų terapija yra nepakankama, gali tapti lėtinės. Žmogus tampa pažengusių mikroorganizmų, atsparių tam tikros grupės antibiotikams, nešiotoju. Jis pats yra infekcijos šaltinis, su kuriuo kovoti senais metodais beprasmiška.

Visa tai skatina farmacijos mokslą kurti naujus, veiksmingesnius vaistus su kitomis veikliosiomis medžiagomis. Tačiau procesas vėl sukasi ratu – išsivysto atsparumas antibiotikams naujiems vaistams iš antimikrobinių medžiagų kategorijos.

Jei kas nors mano, kad atsparumo antibiotikams problema iškilo gana neseniai, jis labai klysta. Ši problema yra sena kaip pasaulis. Na, galbūt ne tokia jau sena, bet vis tiek, jai jau 70–75 metai. Pagal visuotinai priimtą teoriją, ji atsirado kartu su pirmųjų antibiotikų įvedimu į medicinos praktiką kažkur XX amžiaus 5-ajame dešimtmetyje.

Nors egzistuoja koncepcija apie ankstesnį mikroorganizmų atsparumo problemos atsiradimą, iki antibiotikų atsiradimo ši problema nebuvo ypač sprendžiama. Juk taip natūralu, kad bakterijos, kaip ir kiti gyvi organizmai, bandė prisitaikyti prie nepalankių aplinkos sąlygų ir darė tai savaip.

Patogeninių bakterijų atsparumo problema priminė save, kai pasirodė pirmieji antibiotikai. Tiesa, tada ši problema nebuvo tokia aktuali. Tuo metu buvo aktyviai kuriamos įvairios antibakterinių preparatų grupės, o tai iš dalies lėmė nepalanki politinė padėtis pasaulyje, kariniai veiksmai, kai kareiviai mirdavo nuo žaizdų ir sepsio vien dėl to, kad jiems nebuvo galima suteikti veiksmingos pagalbos dėl reikiamų vaistų trūkumo. Šių vaistų tuo metu tiesiog nebuvo.

Didžiausias pokyčių skaičius buvo atliktas XX a. 6–7 dešimtmečiuose, o per ateinančius 2 dešimtmečius jie buvo tobulinami. Pažanga tuo nesibaigė, tačiau nuo 80-ųjų antibakterinių vaistų kūrimas pastebimai sumažėjo. Nesvarbu, ar tai lemia didelės šios įmonės išlaidos (naujo vaisto sukūrimas ir išleidimas šiais laikais siekia 800 milijonų dolerių ribą), ar banalus naujų idėjų, susijusių su „karingai nusiteikusiomis“ veikliosiomis medžiagomis novatoriškiems vaistams, trūkumas, tačiau dėl to atsparumo antibiotikams problema pasiekia naują bauginantį lygį.

Kurdami perspektyvius AMP ir kurdami naujas tokių vaistų grupes, mokslininkai tikėjosi įveikti daugybę bakterinių infekcijų tipų. Tačiau viskas pasirodė esanti ne taip paprasta „dėka“ atsparumo antibiotikams, kuris tam tikrose bakterijų padermėse išsivysto gana greitai. Entuziazmas pamažu blėsta, tačiau problema ilgai lieka neišspręsta.

Lieka neaišku, kaip mikroorganizmai gali išsivystyti atsparumą vaistams, kurie turėtų juos sunaikinti? Čia turime suprasti, kad bakterijų „žudymas“ įvyksta tik tada, kai vaistas vartojamas pagal paskirtį. Bet ką mes iš tikrųjų turime?

Atsparumo antibiotikams priežastys

Čia prieiname prie pagrindinio klausimo: kas kaltas, kad bakterijos, veikiamos antibakterinių medžiagų, nežūsta, o iš tikrųjų atgimsta, įgydamos naujų savybių, kurios toli gražu nėra naudingos žmonijai? Kas išprovokuoja tokius mikroorganizmuose vykstančius pokyčius, kurie yra daugelio ligų, su kuriomis žmonija kovoja dešimtmečius, priežastis?

Akivaizdu, kad tikroji atsparumo antibiotikams išsivystymo priežastis yra gyvų organizmų gebėjimas išgyventi įvairiomis sąlygomis, skirtingai prie jų prisitaikant. Tačiau bakterijos neturi jokio būdo išvengti mirtino sviedinio antibiotiko pavidalu, kuris teoriškai turėtų jas pražudyti. Tad kaip atsitinka, kad jos ne tik išgyvena, bet ir tobulėja kartu su farmacijos technologijų tobulėjimu?

Svarbu suprasti, kad jei yra problema (mūsų atveju – patogeninių mikroorganizmų atsparumo antibiotikams išsivystymas), tai yra ir provokuojančių veiksnių, kurie sukuria jai sąlygas. Būtent šią problemą dabar ir bandysime išspręsti.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Atsparumo antibiotikams vystymosi veiksniai

Kai žmogus kreipiasi į gydytoją dėl sveikatos nusiskundimų, jis tikisi kvalifikuotos specialisto pagalbos. Jei kalbama apie kvėpavimo takų infekciją ar kitas bakterines infekcijas, gydytojo užduotis – paskirti veiksmingą antibiotiką, kuris neleistų ligai progresuoti, ir nustatyti tam reikalingą dozę.

Gydytojas turi didelį vaistų pasirinkimą, bet kaip nustatyti vaistą, kuris tikrai padės susidoroti su infekcija? Viena vertus, norint pateisinti antimikrobinio vaisto paskyrimą, pirmiausia reikia išsiaiškinti patogeno tipą, remiantis etiotropine vaistų parinkimo koncepcija, kuri laikoma teisingiausia. Kita vertus, tai gali užtrukti iki 3 ar daugiau dienų, o svarbiausia sėkmingo gydymo sąlyga laikoma savalaikė terapija ankstyvosiose ligos stadijose.

Gydytojas neturi kito pasirinkimo, kaip tik pirmosiomis dienomis po diagnozės nustatymo veikti praktiškai atsitiktinai, kad kažkaip sulėtintų ligą ir neleistų jai plisti į kitus organus (empirinis požiūris). Skirdamas ambulatorinį gydymą, praktikuojantis gydytojas daro prielaidą, kad konkrečios ligos sukėlėjas gali būti tam tikros rūšies bakterijos. Tai yra pradinio vaisto pasirinkimo priežastis. Receptas gali būti keičiamas priklausomai nuo sukėlėjo analizės rezultatų.

Ir gerai, jei gydytojo paskirtą vaistą patvirtina tyrimų rezultatai. Priešingu atveju bus prarastas ne tik laikas. Faktas yra tas, kad sėkmingam gydymui yra dar viena būtina sąlyga – visiškas patogeninių mikroorganizmų deaktyvavimas (medicininėje terminologijoje yra sąvoka „švitinimas“). Jei to neįvyks, išgyvenę mikrobai tiesiog „įveiks ligą“ ir įgis savotišką imunitetą veikliajai antimikrobinio vaisto medžiagai, kuri sukėlė jų „ligą“. Tai taip pat natūralu, kaip ir antikūnų gamyba žmogaus organizme.

Pasirodo, jei antibiotikas parenkamas neteisingai arba vaisto dozavimas ir vartojimo režimas yra neefektyvūs, patogeniniai mikroorganizmai gali nežūti, bet gali pasikeisti arba įgyti anksčiau nebūdingų savybių. Daugindamosi tokios bakterijos sudaro ištisas tam tikros grupės antibiotikams atsparių padermių populiacijas, t. y. atsparias antibiotikams bakterijas.

Kitas veiksnys, neigiamai veikiantis patogeninių mikroorganizmų jautrumą antibakterinių vaistų poveikiui, yra AMP naudojimas gyvulininkystėje ir veterinarijoje. Antibiotikų naudojimas šiose srityse ne visada pagrįstas. Be to, daugeliu atvejų patogeno nustatymas neatliekamas arba atliekamas pavėluotai, nes antibiotikai daugiausia naudojami gydant gana sunkios būklės gyvūnus, kai laikas yra labai svarbus, o laukti tyrimų rezultatų neįmanoma. O kaime veterinaras ne visada net turi tokią galimybę, todėl elgiasi „aklai“.

Bet tai būtų niekis, nebent yra kita didelė problema – žmogaus mentalitetas, kai kiekvienas yra savo paties gydytojas. Be to, informacinių technologijų plėtra ir galimybė įsigyti daugumą antibiotikų be gydytojo recepto tik paaštrina šią problemą. O jei atsižvelgsime į tai, kad turime daugiau nekvalifikuotų savamokslių gydytojų nei tų, kurie griežtai laikosi gydytojo nurodymų ir rekomendacijų, problema tampa pasaulinio masto.

Mūsų šalyje situaciją apsunkina tai, kad dauguma žmonių lieka finansiškai nemokūs. Jie neturi galimybės įsigyti veiksmingų, bet brangių naujos kartos vaistų. Tokiu atveju jie gydytojo receptą pakeičia pigesniais senais analogais arba vaistais, kuriuos rekomenduoja geriausias draugas ar viską žinantis draugas.

„Man padėjo, ir padės ir tau!“ – ar galite su tuo ginčytis, jei šie žodžiai sklinda iš išmintingo, gyvenimiškos patirties turinčio ir karą išgyvenusio kaimyno lūpų? Ir mažai kas susimąsto, kad tokių daug skaitančių ir pasitikinčių žmonių kaip mes dėka patogeniniai mikroorganizmai jau seniai prisitaikė išgyventi veikiami anksčiau rekomenduotų vaistų. O tai, kas padėjo seneliui prieš 50 metų, mūsų laikais gali pasirodyti neveiksminga.

O ką jau kalbėti apie reklamą ir nepaaiškinamą kai kurių žmonių norą išbandyti naujoves patiems, kai tik pasirodo liga su tinkamais simptomais. Ir kam visi šie gydytojai, jei yra tokių nuostabių vaistų, apie kuriuos sužinome iš laikraščių, televizorių ekranų ir interneto puslapių. Tik tekstas apie savigydą visiems tapo toks nuobodus, kad dabar mažai kas į jį atkreipia dėmesį. Ir labai veltui!

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Atsparumo antibiotikams mechanizmai

Atsparumas antibiotikams pastaruoju metu tapo pagrindine farmacijos pramonės, kuriančios antimikrobinius vaistus, problema. Faktas yra tas, kad jis būdingas beveik visoms žinomoms bakterijų rūšims, todėl antibiotikų terapija tampa vis mažiau veiksminga. Tokie įprasti patogenai kaip stafilokokai, E. coli, Pseudomonas aeruginosa ir Proteus turi atsparias padermes, kurios yra dažnesnės nei jų protėviai, jautrūs antibiotikams.

Atsparumas skirtingoms antibiotikų grupėms ir net atskiriems vaistams išsivysto skirtingai. Seniems geriems penicilinams ir tetraciklinams, taip pat naujesniems cefalosporinų ir aminoglikozidų pavidalo vaistams būdingas lėtas atsparumo antibiotikams vystymasis, o jų terapinis poveikis mažėja kartu su tuo. To negalima pasakyti apie tokius vaistus, kurių veiklioji medžiaga yra streptomicinas, eritromicinas, rimfampicinas ir linkomicinas. Atsparumas šiems vaistams išsivysto greitai, todėl receptą reikia keisti net gydymo metu, nelaukiant jo pabaigos. Tas pats pasakytina ir apie oleandomiciną bei fuzidiną.

Visa tai leidžia manyti, kad atsparumo antibiotikams skirtingiems vaistams išsivystymo mechanizmai labai skiriasi. Pabandykime išsiaiškinti, kokios bakterijų savybės (natūralios ar įgytos) neleidžia antibiotikams jų apšvitinti, kaip iš pradžių buvo numatyta.

Pirmiausia apibrėžkime, kad bakterijų atsparumas gali būti natūralus (iš pradžių joms suteikiamos apsauginės funkcijos) ir įgytas, ką aptarėme aukščiau. Iki šiol daugiausia kalbėjome apie tikrąjį atsparumą antibiotikams, susijusį su mikroorganizmo savybėmis, o ne su neteisingu vaisto pasirinkimu ar paskyrimu (šiuo atveju kalbame apie klaidingą atsparumą antibiotikams).

Kiekvienas gyvas organizmas, įskaitant pirmuonis, turi savo unikalią sandarą ir kai kurias savybes, kurios leidžia jam išgyventi. Visa tai yra genetiškai nulemta ir perduodama iš kartos į kartą. Natūralus atsparumas specifinėms antibiotikų veikliosioms medžiagoms taip pat yra genetiškai nulemtas. Be to, skirtingų tipų bakterijose atsparumas yra nukreiptas į tam tikros rūšies vaistą, todėl susidaro įvairios antibiotikų grupės, veikiančios tam tikrą bakterijų tipą.

Natūralų atsparumą lemiantys veiksniai gali būti skirtingi. Pavyzdžiui, mikroorganizmo baltyminio apvalkalo struktūra gali būti tokia, kad antibiotikas negali su juo susidoroti. Tačiau antibiotikai gali paveikti tik baltymo molekulę, ją sunaikindami ir sukeldami mikroorganizmo žūtį. Kuriant veiksmingus antibiotikus, reikia atsižvelgti į bakterijų, prieš kurias vaistas skirtas, baltymų struktūrą.

Pavyzdžiui, stafilokokų atsparumas antibiotikams aminoglikozidams atsiranda dėl to, kad pastarieji negali prasiskverbti pro mikrobų membraną.

Visas mikrobo paviršius yra padengtas receptoriais, prie kurių tam tikrų tipų jungiasi AMP. Nedidelis skaičius tinkamų receptorių arba jų visiškas nebuvimas lemia, kad jungimasis nevyksta, todėl nėra antibakterinio poveikio.

Be kitų receptorių, yra ir tokių, kurie antibiotikui tarnauja kaip savotiškas švyturys, signalizuojantis apie bakterijų buvimo vietą. Tokių receptorių nebuvimas leidžia mikroorganizmui pasislėpti nuo pavojaus AMP pavidalu, kuris yra savotiška maskuotė.

Kai kurie mikroorganizmai turi natūralų gebėjimą aktyviai pašalinti AMP iš ląstelės. Šis gebėjimas vadinamas išstūmimu ir apibūdina Pseudomonas aeruginosa atsparumą karbapenemams.

Biocheminis atsparumo antibiotikams mechanizmas

Be minėtų natūralių antibiotikų atsparumo vystymosi mechanizmų, yra dar vienas, susijęs ne su bakterijų ląstelės struktūra, o su jos funkcionalumu.

Reikalas tas, kad organizme esančios bakterijos gali gaminti fermentus, kurie gali neigiamai paveikti AMP veikliosios medžiagos molekules ir sumažinti jo veiksmingumą. Sąveikaudamos su tokiu antibiotiku, bakterijos taip pat kenčia, jų poveikis pastebimai susilpnėja, todėl susidaro įspūdis, kad pacientas pasveiko nuo infekcijos. Tačiau pacientas kurį laiką po vadinamojo „pasveikimo“ išlieka bakterinės infekcijos nešiotoju.

Šiuo atveju susiduriame su antibiotiko modifikacija, dėl kurios jis tampa neaktyvus prieš šio tipo bakterijas. Skirtingų tipų bakterijų gaminami fermentai gali skirtis. Stafilokokams būdinga beta laktamazės sintezė, kuri provokuoja penicilinų grupės antibiotikų lakteminio žiedo plyšimą. Acetiltransferazės gamyba gali paaiškinti gramneigiamų bakterijų atsparumą chloramfenikoliui ir kt.

[ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Įgytas atsparumas antibiotikams

Bakterijos, kaip ir kiti organizmai, nėra apsaugotos nuo evoliucijos. Reaguodami į „karinius“ veiksmus prieš jas, mikroorganizmai gali pakeisti savo struktūrą arba pradėti sintetinti tokį kiekį fermentinės medžiagos, kuri gali ne tik sumažinti vaisto veiksmingumą, bet ir jį visiškai sunaikinti. Pavyzdžiui, aktyvi alanino transferazės gamyba daro „cikloseriną“ neveiksmingą prieš bakterijas, kurios jį gamina dideliais kiekiais.

Atsparumas antibiotikams taip pat gali išsivystyti dėl baltymo, kuris taip pat yra ir jo receptorius, su kuriuo AMP turėtų jungtis, ląstelės struktūros modifikacijos. Tai reiškia, kad šio tipo baltymo gali nebūti bakterijų chromosomoje arba pasikeisti jo savybės, dėl ko ryšys tarp bakterijos ir antibiotiko tampa neįmanomas. Pavyzdžiui, peniciliną surišančio baltymo praradimas arba modifikacija sukelia nejautrumą penicilinams ir cefalosporinams.

Dėl bakterijų, anksčiau paveiktų tam tikro tipo antibiotikų destruktyvaus poveikio, apsauginių funkcijų vystymosi ir aktyvavimo keičiasi ląstelės membranos pralaidumas. Tai galima pasiekti sumažinant kanalus, per kuriuos AMP veikliosios medžiagos gali prasiskverbti į ląstelę. Būtent ši savybė sukelia streptokokų nejautrumą beta laktaminiams antibiotikams.

Antibiotikai gali paveikti bakterijų ląstelių metabolizmą. Reaguodami į tai, kai kurie mikroorganizmai išmoko apsieiti be cheminių reakcijų, kurioms įtakos turi antibiotikai, o tai taip pat yra atskiras atsparumo antibiotikams vystymosi mechanizmas, kurį reikia nuolat stebėti.

Kartais bakterijos griebiasi tam tikros gudrybės. Prisitvirtinusios prie tankios medžiagos, jos jungiasi į bendruomenes, vadinamas bioplėvelėmis. Bendruomenėje jos yra mažiau jautrios antibiotikams ir gali lengvai toleruoti dozes, kurios yra mirtinos vienai bakterijai, gyvenančiai už „kolektyvo“ ribų.

Kitas variantas – mikroorganizmų suvienijimas į grupes pusiau skystos terpės paviršiuje. Net ir po ląstelių dalijimosi dalis bakterijų „šeimos“ lieka „grupės“ viduje, kuriai antibiotikai neturi įtakos.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]

Atsparumo antibiotikams genai

Yra genetinio ir negenetinio atsparumo vaistams sąvokos. Su pastaruoju susiduriame, kai nagrinėjame bakterijas, kurių metabolizmas neaktyvus ir kurios normaliomis sąlygomis nėra linkusios daugintis. Tokios bakterijos gali išsivystyti atsparumą tam tikriems vaistams, tačiau šis gebėjimas neperduodamas jų palikuonims, nes jis nėra genetiškai nulemtas.

Tai būdinga patogeniniams mikroorganizmams, sukeliantiems tuberkuliozę. Žmogus gali užsikrėsti ir daugelį metų neįtarti ligos, kol dėl kokių nors priežasčių nesumažėja jo imunitetas. Tai skatina mikobakterijų dauginimąsi ir ligos progresavimą. Tačiau tie patys vaistai vartojami ir tuberkuliozei gydyti, nes bakterijų palikuonys vis tiek išlieka jiems jautrūs.

Tas pats pasakytina ir apie baltymų praradimą mikroorganizmų ląstelės sienelėje. Dar kartą prisiminkime bakterijas, jautrias penicilinui. Penicilinai slopina baltymų, naudojamų ląstelės membranai sudaryti, sintezę. Veikiami penicilino tipo AMP, mikroorganizmai gali prarasti ląstelės sienelę, kurios statybinė medžiaga yra peniciliną surišantis baltymas. Tokios bakterijos tampa atsparios penicilinams ir cefalosporinams, kurie dabar neturi prie ko prisijungti. Tai laikinas reiškinys, nesusijęs su genų mutacija ir modifikuoto geno perdavimu paveldėjimu. Atsiradus ankstesnėms populiacijoms būdingai ląstelės sienelei, tokių bakterijų atsparumas antibiotikams išnyksta.

Sakoma, kad genetinis atsparumas antibiotikams atsiranda, kai genų lygmenyje įvyksta ląstelių ir medžiagų apykaitos jose pokyčiai. Genų mutacijos gali sukelti ląstelės membranos struktūros pokyčius, išprovokuoti fermentų, apsaugančių bakterijas nuo antibiotikų, gamybą, taip pat pakeisti bakterijų ląstelių receptorių skaičių ir savybes.

Yra 2 įvykių raidos būdai: chromosominis ir ekstrachromosominis. Jei chromosomų srityje, atsakingoje už jautrumą antibiotikams, įvyksta geno mutacija, tai vadinama chromosomų atsparumu antibiotikams. Pati tokia mutacija pasitaiko itin retai, dažniausiai ją sukelia vaistų veikimas, bet vėlgi ne visada. Šį procesą labai sunku kontroliuoti.

Chromosomų mutacijos gali būti perduodamos iš kartos į kartą, palaipsniui formuojant tam tikras bakterijų padermes (veisles), kurios yra atsparios konkrečiam antibiotikui.

Ekstrachromosominį atsparumą antibiotikams sukelia genetiniai elementai, esantys už chromosomų ribų ir vadinami plazmidėmis. Šie elementai turi genus, atsakingus už fermentų gamybą ir bakterijų sienelių pralaidumą.

Atsparumas antibiotikams dažniausiai atsiranda dėl horizontalaus genų perdavimo, kai viena bakterija perduoda kai kuriuos genus kitoms, kurios nėra jos palikuonys. Tačiau kartais patogeno genome galima pastebėti nesusijusių taškinių mutacijų (1 iš 108 dydžio kiekvienam motininės ląstelės DNR kopijavimo procesui, kuris stebimas chromosomų replikacijos metu).

Taigi, 2015 m. rudenį Kinijos mokslininkai aprašė kiaulienos ir kiaulių žarnyne randamą MCR-1 geną. Šio geno ypatumas yra jo perdavimo kitiems organizmams galimybė. Po kurio laiko tas pats genas buvo rastas ne tik Kinijoje, bet ir kitose šalyse (JAV, Anglijoje, Malaizijoje, Europos šalyse).

Atsparumo antibiotikams genai gali skatinti fermentų, kurie anksčiau nebuvo gaminami bakterijų organizme, gamybą. Pavyzdžiui, NDM-1 fermentas (metalo-beta-laktamazė 1), 2008 m. atrastas Klebsiella pneumoniae bakterijose. Jis pirmą kartą buvo atrastas bakterijose iš Indijos. Tačiau vėlesniais metais fermentas, užtikrinantis atsparumą antibiotikams daugumai AMP, buvo aptiktas ir kitų šalių (Didžiosios Britanijos, Pakistano, JAV, Japonijos, Kanados) mikroorganizmuose.

Patogeniniai mikroorganizmai gali būti atsparūs tiek tam tikriems vaistams ar antibiotikų grupėms, tiek skirtingoms vaistų grupėms. Yra toks dalykas kaip kryžminis atsparumas antibiotikams, kai mikroorganizmai tampa nejautrūs vaistams, turintiems panašią cheminę struktūrą ar veikimo mechanizmą bakterijoms.

Stafilokokų atsparumas antibiotikams

Stafilokokinė infekcija laikoma viena iš labiausiai paplitusių bendruomenėje įgytų infekcijų. Tačiau net ir ligoninės sąlygomis ant įvairių daiktų paviršių galima rasti apie 45 skirtingus stafilokokų štamus. Tai reiškia, kad kova su šia infekcija yra kone pagrindinė sveikatos priežiūros darbuotojų užduotis.

Šios užduoties sudėtingumas yra tas, kad dauguma patogeniškiausių stafilokokų Staphylococcus epidermidis ir Staphylococcus aureus padermių yra atsparios daugeliui antibiotikų rūšių. Ir tokių padermių skaičius kasmet auga.

Stafilokokų gebėjimas patirti daugybę genetinių mutacijų, priklausomai nuo jų buveinės, daro juos praktiškai nepažeidžiamus. Mutacijos perduodamos jų palikuonims, ir per trumpą laiką atsiranda ištisos antimikrobiniams vaistams atsparių stafilokokų genties infekcinių ligų sukėlėjų kartos.

Didžiausia problema – meticilinui atsparios padermės, kurios atsparios ne tik beta laktamams (β-laktaminiai antibiotikai: tam tikri penicilinų, cefalosporinų, karbapenemų ir monobaktamų pogrupiai), bet ir kitų tipų AMP: tetraciklinams, makrolidams, linkozamidams, aminoglikozidams, fluorokvinolonams, chloramfenikoliui.

Ilgą laiką infekciją buvo galima sunaikinti tik glikopeptidų pagalba. Šiuo metu tokių stafilokokų padermių atsparumo antibiotikams problemą sprendžia naujo tipo AMP – oksazolidinonai, kurių ryškus atstovas yra linezolidas.

[ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]

Atsparumo antibiotikams nustatymo metodai

Kuriant naujus antibakterinius vaistus, labai svarbu aiškiai apibrėžti jų savybes: kaip jie veikia ir prieš kokias bakterijas yra veiksmingi. Tai galima nustatyti tik atlikus laboratorinius tyrimus.

Atsparumo antibiotikams tyrimai gali būti atliekami įvairiais metodais, iš kurių populiariausi yra:

• Disko metodas arba AMP difuzija į agarą pagal Kirby-Bayer metodą
• Serijinio skiedimo metodas
• Genetinis mutacijų, sukeliančių atsparumą vaistams, identifikavimas.

Pirmasis metodas šiuo metu laikomas labiausiai paplitusiu dėl mažos kainos ir lengvo įgyvendinimo. Disko metodo esmė yra ta, kad atlikus tyrimus išskirtos bakterijų padermės dedamos į pakankamo tankio maistinę terpę ir uždengiamos popieriniais diskais, suvilgytais AMP tirpale. Antibiotiko koncentracija diskuose yra skirtinga, todėl vaistui difunduojant į bakterijų aplinką, galima stebėti koncentracijos gradientą. Zonos, kurioje nėra mikroorganizmų augimo, dydis gali būti naudojamas vaisto aktyvumui įvertinti ir veiksmingai dozei apskaičiuoti.

Disko metodo variantas yra E-testas. Šiuo atveju vietoj diskų naudojamos polimerinės plokštelės, ant kurių užtepama tam tikra antibiotiko koncentracija.

Šių metodų trūkumai yra netikslūs skaičiavimai, susiję su koncentracijos gradiento priklausomybe nuo įvairių sąlygų (terpės tankis, temperatūra, rūgštingumas, kalcio ir magnio kiekis ir kt.).

Serijinio skiedimo metodas pagrįstas kelių skystos arba kietos terpės variantų, kuriuose yra skirtingos tiriamojo vaisto koncentracijos, sukūrimu. Kiekvienas variantas užpildomas tam tikru tiriamosios bakterinės medžiagos kiekiu. Inkubacijos laikotarpio pabaigoje įvertinamas bakterijų augimas arba jų nebuvimas. Šis metodas leidžia nustatyti mažiausią veiksmingą vaisto dozę.

Metodą galima supaprastinti imant tik 2 terpes kaip mėginį, kurių koncentracija bus kuo artimesnė bakterijų inaktyvavimui reikalingai minimumui.

Serijinio skiedimo metodas pagrįstai laikomas auksiniu standartu nustatant atsparumą antibiotikams. Tačiau dėl didelių sąnaudų ir darbo intensyvumo jis ne visada taikomas vidaus farmakologijoje.

Mutacijų identifikavimo metodas suteikia informacijos apie modifikuotų genų buvimą tam tikroje bakterijų padermėje, kurie prisideda prie atsparumo antibiotikams specifiniams vaistams vystymosi, ir šiuo atžvilgiu susisteminti kylančias situacijas, atsižvelgiant į fenotipinių apraiškų panašumą.

Šiam metodui būdinga didelė bandymų sistemų, skirtų jį įdiegti, kaina; tačiau jo vertė prognozuojant genetines mutacijas bakterijose yra neabejotina.

Kad ir kokie veiksmingi būtų minėti atsparumo antibiotikams tyrimo metodai, jie negali iki galo atspindėti vaizdo, kuris atsiskleis gyvame organizme. O jei dar atsižvelgsime į tai, kad kiekvieno žmogaus organizmas yra individualus, o vaistų pasiskirstymo ir metabolizmo procesai jame gali vykti skirtingai, eksperimentinis vaizdas gali labai skirtis nuo tikrojo.

Būdai įveikti atsparumą antibiotikams

Kad ir koks geras būtų vaistas, atsižvelgiant į dabartinį mūsų požiūrį į gydymą, negalime atmesti fakto, kad tam tikru momentu patogeninių mikroorganizmų jautrumas jam gali pasikeisti. Naujų vaistų su tomis pačiomis veikliosiomis medžiagomis kūrimas taip pat neišsprendžia atsparumo antibiotikams problemos. O mikroorganizmų jautrumas naujos kartos vaistams palaipsniui silpnėja dėl dažnų nepagrįstų ar neteisingų receptų.

Šiuo atžvilgiu proveržis yra kombinuotų vaistų, vadinamų apsaugotais, išradimas. Jų vartojimas pateisinamas bakterijoms, kurios gamina fermentus, kurie yra žalingi įprastiems antibiotikams. Populiarių antibiotikų apsauga pasiekiama įtraukiant į naujo vaisto sudėtį specialias medžiagas (pavyzdžiui, tam tikro tipo AMP pavojingų fermentų inhibitorius), kurios sustabdo šių fermentų gamybą bakterijose ir neleidžia vaistui pasišalinti iš ląstelės per membraninį siurblį.

Klavulano rūgštis arba sulbaktamas dažniausiai naudojami kaip beta laktamazės inhibitoriai. Jie pridedami prie beta laktaminių antibiotikų, taip padidinant pastarųjų veiksmingumą.

Šiuo metu kuriami vaistai, galintys paveikti ne tik atskiras bakterijas, bet ir tas, kurios susijungė į grupes. Kova su bakterijomis bioplėvelėje gali būti vykdoma tik ją sunaikinus ir išlaisvinus organizmus, anksčiau sujungtus cheminiais signalais. Kalbant apie bioplėvelės sunaikinimo galimybę, mokslininkai svarsto tokio tipo vaistus kaip bakteriofagai.

Kova su kitomis bakterijų „grupėmis“ vykdoma perkeliant jas į skystą aplinką, kur mikroorganizmai pradeda egzistuoti atskirai, ir dabar su jais galima kovoti įprastiniais vaistais.

Susidūrę su atsparumo reiškiniu gydymo vaistais metu, gydytojai šią problemą sprendžia paskirdami įvairius vaistus, kurie yra veiksmingi prieš izoliuotas bakterijas, tačiau turi skirtingus veikimo mechanizmus patogeninei mikroflorai. Pavyzdžiui, jie vienu metu vartoja vaistus, turinčius baktericidinį ir bakteriostatinį poveikį, arba pakeičia vieną vaistą kitu iš kitos grupės.

Atsparumo antibiotikams prevencija

Pagrindinis antibiotikų terapijos tikslas laikomas visišku patogeninių bakterijų populiacijos sunaikinimu organizme.Šią užduotį galima išspręsti tik skiriant veiksmingus antimikrobinius vaistus.

Vaisto veiksmingumą lemia jo veikimo spektras (ar nustatytas patogenas patenka į šį spektrą), gebėjimas įveikti atsparumo antibiotikams mechanizmus ir optimaliai parinktas dozavimo režimas, naikinantis patogeninę mikroflorą. Be to, skiriant vaistą, reikia atsižvelgti į šalutinio poveikio tikimybę ir gydymo prieinamumą kiekvienam pacientui individualiai.

Empiriškai gydant bakterines infekcijas neįmanoma atsižvelgti į visus šiuos aspektus. Reikalingas aukštas gydytojo profesionalumas ir nuolatinė informacijos apie infekcijas bei veiksmingus vaistus joms kovoti stebėsena, kad receptas nebūtų nepagrįstas ir nesukeltų atsparumo antibiotikams išsivystymo.

Sukūrus medicinos centrus, aprūpintus aukštųjų technologijų įranga, galima praktikuoti etiotropinį gydymą, kai patogenas pirmą kartą nustatomas per trumpesnį laiką, o tada skiriamas veiksmingas vaistas.

Atsparumo antibiotikams prevencija taip pat gali būti laikoma vaistų skyrimo kontrole. Pavyzdžiui, ARVI atveju antibiotikų skyrimas jokiu būdu nėra pateisinamas, tačiau jis prisideda prie mikroorganizmų, kurie kol kas yra „ramybės“ būsenoje, atsparumo antibiotikams vystymosi. Faktas yra tas, kad antibiotikai gali išprovokuoti imuninės sistemos susilpnėjimą, o tai savo ruožtu sukels bakterinės infekcijos, paslėptos organizme arba patekusios į jį iš išorės, plitimą.

Labai svarbu, kad paskirti vaistai atitiktų siekiamą tikslą. Net ir profilaktiškai paskirtas vaistas turi turėti visas savybes, būtinas patogeninei mikroflorai sunaikinti. Atsitiktinai pasirinkus vaistą, galima ne tik nesuteikti laukiamo poveikio, bet ir pabloginti situaciją, nes išsivysto tam tikros rūšies bakterijų atsparumas vaistui.

Ypatingą dėmesį reikia skirti dozavimui. Mažos dozės, kurios neefektyvios kovojant su infekcija, vėlgi sukelia patogeninių mikroorganizmų atsparumą antibiotikams. Tačiau persistengti taip pat nereikėtų, nes antibiotikų terapija labai tikėtina, kad sukels toksinį poveikį ir anafilaksines reakcijas, pavojingas paciento gyvybei. Ypač jei gydymas atliekamas ambulatoriškai, be medicinos personalo priežiūros.

Žiniasklaida turėtų perteikti žmonėms savigydos antibiotikais pavojus, taip pat ir nebaigto gydymo, kai bakterijos nežūsta, o tik tampa mažiau aktyvios, esant išsivysčiusiam atsparumo antibiotikams mechanizmui. Pigūs nelicencijuoti vaistai, kuriuos nelegalios farmacijos kompanijos pozicionuoja kaip esamų vaistų biudžetinius analogus, turi tokį patį poveikį.

Labai veiksminga antibiotikų atsparumo prevencijos priemone laikoma nuolatinė esamų infekcinių ligų sukėlėjų ir jų atsparumo antibiotikams vystymosi stebėsena ne tik rajono ar regiono lygmeniu, bet ir nacionaliniu (ir net pasauliniu) mastu. Deja, apie tai galime tik pasvajoti.

Ukrainoje nėra infekcijų kontrolės sistemos. Priimtos tik atskiros nuostatos, iš kurių viena (dar 2007 m.!), susijusi su akušerijos ligoninėmis, numato įdiegti įvairius ligoninėse įgytų infekcijų stebėsenos metodus. Tačiau viskas vėlgi priklauso nuo finansų, o tokie tyrimai vietoje paprastai neatliekami, jau nekalbant apie kitų medicinos sričių gydytojus.

Rusijos Federacijoje atsparumo antibiotikams problema buvo vertinama atsakingiau, ir tai įrodo projektas „Rusijos antimikrobinio atsparumo žemėlapis“. Tokios didelės organizacijos kaip Antimikrobinės chemoterapijos tyrimų institutas, Tarpregioninė mikrobiologijos ir antimikrobinės chemoterapijos asociacija, taip pat Federalinės sveikatos ir socialinės plėtros agentūros iniciatyva sukurtas Mokslinis ir metodinis antimikrobinio atsparumo stebėsenos centras užsiėmė šios srities tyrimais, rinko informaciją ir ją sistemino, kad užpildytų atsparumo antibiotikams žemėlapį.

Projekte teikiama informacija yra nuolat atnaujinama ir prieinama visiems vartotojams, kuriems reikia informacijos apie atsparumo antibiotikams ir veiksmingo infekcinių ligų gydymo klausimus.

Supratimas, koks aktualus šiandien yra patogeninių mikroorganizmų jautrumo mažinimo klausimas ir šios problemos sprendimo radimas, ateina pamažu. Tačiau tai jau pirmas žingsnis siekiant veiksmingai kovoti su problema, vadinama „atsparumu antibiotikams“. Ir šis žingsnis yra nepaprastai svarbus.