Co se s námi stane, když antibiotika přestanou fungovat?
SVĚT PŘED PŘEDKLÁDANÍM ANTIBIOTIKŮ NEBEZPEČÍ. Jakákoli infekce by mohla být smrtelná a složité operace by ani nemohly být sny. Vědci stále více říkají, že „post-antibiotický věk“ se blíží, když nejběžnější antibiotika přestanou fungovat. Bakterie se vyvíjejí a stávají se imunními vůči drogám. Řekneme, jak se to stalo a co se stane lidstvu.
Minulost
Bakterie obývají naše organismy a svět kolem nás. Většina z nich je neškodná nebo užitečná, ale některé patogeny způsobují infekce. Lidské tělo mohlo před vynálezem antibiotik bojovat s infekcí pouze na vlastní pěst, s pomocí imunitního systému. Z tohoto důvodu byl život na počátku 20. století mnohem obtížnější: například tři z deseti lidí nakažených pneumonií zemřeli a pět žen z tisíce přežilo po porodu. Tuberkulóza, černý kašel, kapavka a další nemoci způsobené invazivními bakteriemi nejčastěji vedou k smrti. Ať se to stane jen zřídka, ale mohli byste zemřít jen tím, že se uříznete na papíře.
Všechno se změnilo objevem penicilinů - antimikrobiálních léků, které mohou porazit určité bakterie. Houba benzylpenicilin byla objevena v roce 1928 Alexandrem Flemingem. Stalo se to téměř náhodou: Petriho misku se stafylokoky opustil na noc v laboratoři s otevřeným oknem a druhý den ráno zjistil, že v ní rostla houba. Trvalo více než deset let, než se droga stala látkou: sám Fleming na ní experimentoval, stejně jako vědci Howard W. Flory a Ernst Chain. Penicilin, vytvořený Florym a Chenem, se stal prvním antibiotikem.
"Antibiotikum" doslova znamená "proti životu" - v tomto případě proti mikroorganismům. Existuje mnoho typů antibiotik: antibakteriální, antivirové, antifungální a antiparazitární. Někteří jednají proti mnoha druhům organismů, někteří jen proti několika málo. Nejběžnější antibiotika jsou antibakteriální. Buď zastaví množení bakterií, takže imunitní systém sám porazí ty zbývající, nebo je přímo zničí.
Skutečnost, že by se bakterie mohly stát rezistentní vůči antibiotikům, byla již známa. Fleming pochopil, že evoluce je nevyhnutelná a že bakterie se budou vyvíjet: čím více používáme penicilin, tím rychleji se to stane. Obával se, že by se tento postup urychlil nerozumným používáním. První stafylokokové bakterie rezistentní na penicilin se objevily v roce 1940, ještě předtím, než byl lék uveden do sériové výroby. V roce 1945 Fleming řekl: "Nerozumná osoba hrající s penicilinovou terapií je morálně zodpovědná za smrt osoby, která zemřela na infekci rezistentní na penicilin. Doufám, že se této katastrofě vyhneme."
Sluneční paprsky a ultrafialové lampy používané na počátku XX století. Ultrafialové záření zabíjí buňky, a proto lékaři nechali pacienta na slunci nebo pod ultrafialovou lampou v naději, že bakterie také zabijí.
Bakteriofágy - viry napadající bakterie, byly obzvláště populární ve východní Evropě. Stejně jako antibiotika se užívají ústy nebo aplikují na kůži. Po druhé světové válce vědci z východního bloku aktivně vyšetřovali bakteriofágy, protože nemohli dovážet drogy ze Spojených států a západní Evropy.
Metoda ošetření séra byla vynalezena na konci 19. století, Emil Bering za ni získal Nobelovu cenu. Sérum se skládá z protilátek, proteinů, které se nacházejí a napadly napadající buňky. K získání séra lékaři implantovali lidem protilátky z krve koní a jiných zvířat infikovaných bakteriemi.
Přítomný
Dnes je antibiotická rezistence bakterií, o které Fleming varoval, jedním z hlavních problémů v medicíně a ve světě. S vynálezem penicilinu, lidstvo vstoupilo do závodu: snažíme se předběhnout vývoj, objevovat nová antibiotika, zatímco bakterie se přizpůsobují starým. Antibiotický tetracyklin se objevil v roce 1950, první bakterie s rezistencí na něj - v roce 1959. Meticilin - v roce 1960, bakterie odolné vůči němu - v roce 1962. Vankomycin - v roce 1972 a rezistentní bakterie - v roce 1988. Daptomycin se objevil v roce 2003, první známky odporu k němu - již v roce 2004, a tak dále. Faktem je, že bakterie se množí a vyvíjejí velmi rychle. Nová generace bakterií se objevuje každých 20 minut, takže se mikroorganismy vyvíjejí tak rychle a přizpůsobují se vnějším hrozbám. Čím častěji používáme jedno nebo jiné antibiotikum, tím větší je pravděpodobnost, že se bakteriím podaří vytvořit vůči nim rezistenci.
Antibiotická rezistence se dlouhodobě hovoří. Vážná panika přešla vědeckou komunitu před deseti lety s rozšířením metafilin-rezistentní stafy. První takové bakterie se objevily v 60. letech, ale pak byly jen malou frakcí. Postupně MRSA (tzv. tato bakterie, Staphylococcus aureus rezistentní na meticilin) se začala šířit. V roce 1974 byly 2% pacientů infikovaných stafylokoky ve Spojených státech rezistentní vůči methicilinu, v roce 1995 - 22%, av roce 2007 - již 63%. Každý rok v Americe zemře na MRSA 19 tisíc lidí.
Antibiotická rezistence začíná nabývat skutečně apokalyptického měřítka. Používáme je tolik - a téměř přestali otevírat nové. Vývoj nového antibiotika stojí asi 1 milion dolarů a farmaceutické společnosti to přestaly - je to nerentabilní. Nové typy antibiotik se neobjevují, používáme staré a odolnost vůči nim roste. Navíc se začaly objevovat tzv. Pan-rezistentní mikroorganismy, rezistentní na několik typů antibiotik a někdy i na všechny.
V roce 2009 jeden z pacientů v nemocnici sv. Vincenta v New Yorku nakazil po operaci infekci způsobenou bakteriemi Klebsiella pneumoniae. Bakterie byla rezistentní vůči všem antibiotikům. Zemřel 14 dní po infekci. Britská vláda zahájila projekt předvídání rezistence vůči antibiotikům: vědci se domnívají, že pokud se situace vyvíjí stejně jako dnes, do roku 2050, 10 milionů lidí ročně zemře v důsledku rezistentních bakterií.
Nejsmutnější je, že za to může vinu lidstvo. Léčili jsme antibiotika extrémně nedbale. Většina lidí nechápe, jak antibiotická rezistence funguje a jak by měla být použita. Jsme s nimi neustále zacházeno, když to vůbec není potřeba. Existuje mnoho zemí, kde lze antibiotika ještě koupit v lékárně bez lékařského předpisu. I v Rusku, kde jsou oficiálně prodávány pouze na lékařský předpis, můžete volně nakupovat mnoho z 30 typů antibiotik dostupných na trhu. V USA je 50% antibiotik v nemocnicích předepisováno zbytečně. 45% lékařů ve Velké Británii předepisuje antibiotika, i když vědí, že nebudou fungovat. A konečně, zvířata: 80% antibiotik prodávaných ve Spojených státech se nepoužívá na lidech, ale na zvířatech, aby se urychlil jejich růst, aby byly silnější a chráněny před nemocemi. V důsledku toho se bakterie rezistentní vůči těmto antibiotikům rozšířily na člověka prostřednictvím masa zvířat.
Jedna z nejnovějších zpráv o rezistenci na antibiotika souvisí s léky užívanými na zvířatech a rostlinách. V Číně byly nalezeny bakterie, které jsou rezistentní vůči skupině polymyxinů, konkrétně antibiotikum kolistinu. Při léčbě kolistinu se používá jako lék "poslední šance", to znamená, že léčí pacienta, když již nepůsobí žádné jiné léky. Ale odpor v Číně byl objeven za jiných okolností: použili kolistin na prasata.
Žádná komplexní operace není kompletní bez antibiotik. Zejména jsou potřebné pro transplantaci orgánů: plic, srdce, ledvin a jater. Aby se zabránilo odmítnutí transplantovaného orgánu, pacienti užívají antibiotika, která dočasně inhibují imunitu.
Zemědělci používají antibiotika na rostlinách a zvířatech. Dělají zvířata tučnější a rychleji rostou. V Asii se antibiotika pravidelně používají k pěstování ryb a krevet, které je chrání před bakteriemi, které se šíří ve vodě.
Antibiotika stále hrají klíčovou roli v léčbě infekcí: od otravy krve až po sepse, pneumonii, stomatologii a podobně.
Budoucnost
Jak vypadá budoucnost bez antibiotik? Co ztratíme? Můžete přidat vše, co je v tomto textu výše: nebudeme schopni vyléčit infekční onemocnění. Porod se opět stane nebezpečným. Nebudeme schopni transplantovat orgány. Nemůžeme vyléčit rakovinu: moderní léčby rakoviny, jako je chemoterapie, se silně spoléhají na antibiotika, aby udržely imunitní systém člověka pod kontrolou. Jakékoliv zranění se stane nebezpečným, potenciálně smrtelným - bez ohledu na to, zda jste se účastnili dopravní nehody nebo jste spadli ze schodů. Budete muset žít mnohem opatrněji a sledovat každý krok. Ztratíme většinu levných potravin na světě: výroba masa, ryb, ovoce bude mnohem obtížnější a v důsledku toho dražší.
Někteří vědci se však domnívají, že máme naději. Odolnost vůči antibiotikům v bakteriích neprochází bez stopy. Mají další geny, které jim dávají výhody oproti jiným - ne-rezistentním - bakteriím stejného druhu. Pokud na ně neútočíme antibiotikem, pak se bakterie bez odporu množí rychleji a bakterie s rezistencí vymřou. Pokud střídavě antibiotika, budou pracovat efektivněji. Řekněme, že používáme jeden typ antibiotik již několik let a pak, když se zdá, že bakterie jsou vůči nim rezistentní, přecházíme na jiné.
Jiní však věří, že neexistuje žádná naděje. Již jsme ztratili válku proti udržitelnosti - a budoucnost bez antibiotik je nevyhnutelná. Jeho příchod můžeme jen zpomalit, abychom našli alternativy k antibiotikům ve všech oblastech. K tomu zpomalte šíření antibiotické rezistence. Za prvé, vést omezení používání antibiotik v zemědělství. Jedná se především o USA: v mnoha zemích jsou taková omezení již zavedena (například v Nizozemsku, Dánsku a Norsku jsou zákazy používání antibiotik velmi přísné), v Americe se bojí zpřísnění kontroly. Za druhé je nutné vytvořit podmínky, za kterých farmaceutické společnosti opět zahájí studium nových antibiotik. Například, aby patenty na léčiva vydržely déle, nebo aby oslabily požadavky na klinická hodnocení.
Tak či onak, toto všechno jen oddálí nevyhnutelné, ale lidstvo je připraveno rozvíjet se. Před sto lety jsme žili bez penicilinu a antibiotik - a objevili jsme je. Vědci nyní hledají neuvěřitelné alternativy k antibiotikům, od používání predátorských mikrobů až po mikroskopické dávky kovů, o kterých je již dlouho známo, že mají skvělou práci s mikroorganismy. Snad do roku 2050 bude něco, co by zcela eliminovalo potřebu antibiotik.
Technologie CRISPR mohou být použity proti bakteriím: vědci obracejí ochranný systém bakterií proti nim a způsobují, že se sami zničí.
Dravé bakterie. Některé bakterie mohou pomoci vyrovnat se s infekcí, protože se živí jinými bakteriemi. Jeden z těchto druhů, Bdellovibrio bacteriovorus, je v půdě. Organismy tohoto druhu se váží k jiným bakteriím a množí se s jejich pomocí, zničí oběť.
Antimikrobiální peptidy. Mnoho organismů - od rostlin a živočichů po houby - produkuje peptidy, molekuly, které ničí bakterie. Peptidy obojživelníků a plazů, které jsou zvláště dobře chráněny před infekcemi, mohou pomoci vytvářet nové léky.
Materiál byl poprvé publikován na Podívejte se na mě
Fotky:Winai Tepsuttinun - stock.adobe.com, Sherry Young -stock.adobe.com, artem_goncharov - stock.adobe.com, Olha Rohulya - stock.adobe.com