Antibiotiku rezistence

Dabiskā atlase darbībā

Labi zināms piemērs dabiskās atlases darbībai ir mikroorganismu rezistences pret antibiotikām veidošanās. Kopš 1928. gadā Aleksandrs Flemings atklāja penicilīnu, antibiotikas tiek izmantotas cīņā pret bakteriālām slimībām. Baktēriju dabiskajās populācijās starp milzīgo skaitu individuālo locekļu ir ievērojamas atšķirības to ģenētiskajā materiālā, kas radušās mutāciju rezultātā. Pēc iedarbības ar antibiotikām lielākā daļa baktēriju ātri iet bojā, bet dažām var būt mutācijas, kas padara tās nedaudz mazāk uzņēmīgas. Ja iedarbība ar antibiotikām ir īsa, šie indivīdi ārstēšanu pārdzīvos. Šī selektīvā nepiemērotu indivīdu izslēgšana no populācijas ir dabiskā atlase.

Prognozes

1945. gada Nobela prēmijas lekcijā Flemings teica:

"Laboratorijā nav grūti panākt mikrobu rezistenci pret penicilīnu, pakļaujot tos tādām koncentrācijām, kas nav pietiekamas, lai tos nogalinātu, un tas pats reizēm ir noticis organismā... Var pienākt laiks, kad penicilīnu veikalos varēs nopirkt jebkurš. Tad pastāv briesmas, ka nezinošs cilvēks var viegli nedozēt penicilīnu un, pakļaujot savus mikrobus nāvējošiem zāļu daudzumiem, padarīt tos rezistentus".

Maklīna Makkartija (Maclyn McCarty) pastāstīja, kā tas bija pirms antibiotiku lietošanas:

"Ir virkne infekciju, no kurām pirms efektīvu antibakteriālo līdzekļu atklāšanas neviens nebija izveseļojies."

Rezistenci pret antibiotikām palielina to indivīdu izdzīvošana, kuri ir imūni pret antibiotiku iedarbību. Viņu pēcnācēji pārmanto rezistenci, radot jaunu rezistentu baktēriju populāciju.

Mehānisms

Mehānismi, ar kuru palīdzību baktērijas kļūst rezistentas pret antibiotikām, ir ģenētiskā mutācija un horizontālā gēnu pārnese.

Ietekme uz ķirurģiju un medicīnu

Visas ķirurģiskās operācijas, kas saistītas ar ķermeņa atvēršanu, ir saistītas ar milzīgu infekcijas risku. Antibiotikas, ko lieto pirms un pēc operācijas, ļauj ķirurgiem veikt operācijas, kas agrāk būtu bijušas nāvējošas. Acīmredzams piemērs ir atvērtās sirds operācijas.

Pretvēža ārstēšana, piemēram, ķīmijterapija un staru terapija, bojā imūnsistēmu. Antibiotikas tiek izrakstītas, lai veicinātu organisma dabisko aizsardzību. Pacientiem ar transplantētiem orgāniem vienmēr lieto medikamentus imūnsistēmas nomākšanai, pretējā gadījumā tā uzbrūk transplantātam. Tāpēc antibiotikas lieto, lai aizsargātu organismu. Bez efektīvām antibiotikām abas pacientu grupas varētu nomirt no infekcijām, kuras viņu imūnsistēma vairs nespētu kontrolēt.

"Tā ir diezgan drūma nākotne, un, manuprāt, daudzu nozīmīgu operāciju veikšana būtu nopietni apdraudēta," sacīja Notingemas Universitātes profesors Ričards Džeimss.

Apdraudēta ir arī izmantošana medicīnā. Karbapenēmiem, kas ir viena no spēcīgākajām antibiotiku grupām, rezistences testu skaits ir pieaudzis no dažiem gadījumiem 2003. gadā līdz vairāk nekā 300 gadījumiem 2010. gadā. "Manā laboratorijā katru gadu pieaug rezistentu celmu skaits," teica Veselības aizsardzības aģentūras antimikrobiālās rezistences nodaļas profesors Nīls Vudfords. Lielākā daļa gadījumu ir rezistenti pret dažām zālēm. Vēl sliktāk, ir daži celmi, kurus nespēj ietekmēt neviena antibiotika.

Atgriežas daudzas infekcijas, kas bija gandrīz izskaustas. Arvien grūtāk ārstējama kļūst seksuāli transmisīvā gonoreja. Visā pasaulē arvien lielāka problēma ir tuberkuloze, kas ir rezistenta pret vairākiem medikamentiem un ļoti rezistenta pret vairākiem medikamentiem. Joprojām darbojas tikai dažas zāles.

Viena no galvenajām problēmām ir infekcijas, kas skar gados vecākus cilvēkus, kad viņi atrodas slimnīcā. Apvienotajā Karalistē vislielāko apdraudējumu rada oportūnistiskas baktērijas, kas dzīvo zarnās, piemēram, E. coli un Klebsiella. Tās pašlaik ir visbiežāk sastopamā infekcijas forma, ar ko pacienti inficējas slimnīcā. To rezistence pret antibiotikām pieaug.

Oficiāls brīdinājums

Apvienotās Karalistes Ministru kabineta birojs ir izdevis brīdinājumu, ko sniedz Valsts civilās ārkārtējās situācijas riska reģistrs. Tajā teikts, ka "turpmāko 20 gadu laikā varētu ievērojami pieaugt to infekciju skaits, ko izraisījusi mikrobu rezistence". "Bez efektīvām antibiotikām pat nelielas ķirurģiskas operācijas un regulāras operācijas varētu kļūt par augsta riska procedūrām, kas izraisītu slimības ilguma palielināšanos un galu galā priekšlaicīgu mirstību".

Pasaules Veselības organizācija

PVO ir sniegusi līdzīgus novērtējumus:

"Antimikrobiālo līdzekļu lietošana un nepareiza lietošana... pēdējo 70 gadu laikā ir izraisījusi pret šiem medikamentiem rezistentu mikroorganismu skaita un veidu nemitīgu pieaugumu, kas izraisa nāvi, palielina ciešanas un invaliditāti, kā arī palielina veselības aprūpes izmaksas."

"Mirstība no akūtām elpceļu infekcijām, caurejas slimībām, masalām, AIDS, malārijas un tuberkulozes veido vairāk nekā 85 % no mirstības no infekcijām pasaulē. Lielākās daļas patogēnu, kas izraisa šīs slimības, rezistence pret pirmās izvēles zālēm svārstās no nulles līdz gandrīz 100 %. Dažos gadījumos rezistence pret otrās un trešās līnijas zālēm nopietni apdraud ārstēšanas rezultātus. Tuberkulozi (TB) izraisošās baktērijas var attīstīt rezistenci pret antimikrobiālajiem medikamentiem, ko lieto slimības ārstēšanai. Multirezistenta tuberkuloze (MDR-TB) ir tuberkuloze, kas nereaģē vismaz uz izoniazīdu un rifampicīnu, 2 spēcīgākajiem prettuberkulozes medikamentiem (WHO, 2018).

"Papildus tam ir ievērojamais globālais slogs, ko rada rezistentas, slimnīcās iegūtas infekcijas, jaunās pretvīrusu rezistences problēmas un pieaugošās zāļu rezistences problēmas nabadzīgo un atstumto iedzīvotāju novārtā atstumto parazitāro slimību gadījumā."

PVO ir izveidojusi pasaulē visbīstamāko superbaktēriju sarakstu. Visā pasaulē novērotas pret antibiotikām rezistentas infekcijas.

Piemēri

Ja ir pietiekami ilgs laiks un antibiotika iedarbība atkārtojas, veidojas pret antibiotikām rezistentu baktēriju populācija. Tas noved pie tā sauktajām evolūcijas bruņošanās sacensībām jeb koevolūcijas, kad baktērijas turpina attīstīt celmus, kas ir mazāk jutīgi pret antibiotikām, bet medicīnas pētnieki turpina izstrādāt jaunas antibiotikas, kas tās var iznīcināt. Līdzīga situācija ir ar augu un kukaiņu rezistenci pret pesticīdiem un malārijas rezistenci pret hinīnu.

Gonoreja

Kāds vīrietis Apvienotajā Karalistē ir saslimis ar "pasaulē smagāko" gonorejas - seksuāli transmisīvās slimības - gadījumu. Galvenā ārstēšana ar antibiotikām azitromicīnu un ceftriaksonu nav spējusi izārstēt slimību. Iestāde paziņoja, ka "šis ir pirmais gadījums, kad gadījums uzrāda tik augsta līmeņa rezistenci pret abiem šiem medikamentiem un pret lielāko daļu citu plaši izmantoto antibiotiku".

Pret meticilīnu rezistents Staphylococcus aureus

Ir parādījušies jauni pret meticilīnu rezistenti Staphylococcus aureus (MRSA) celmi, kas ir rezistenti pret nākamās paaudzes zālēm.

Tuberkuloze

Tuberkuloze (TB) ir infekcijas slimība, ko izraisa baktērijas. To izraisa dažādu veidu mikobaktērijas, parasti Mycobacterium tuberculosis. Slimība parasti skar plaušas, bet tā var skart arī citas ķermeņa daļas. Patogēns var pārvietoties pa gaisu un izplatīties no viena cilvēka uz otru. Eksperti uzskata, ka trešdaļa pasaules iedzīvotāju ir inficēti ar M. tuberculosis. Jaunas inficēšanās notiek ar ātrumu viens inficēšanās gadījums sekundē.

Pret zālēm rezistenta tuberkuloze ir nopietna sabiedrības veselības problēma daudzās jaunattīstības valstīs, jo tās ārstēšana ir ilgāka un prasa dārgākus medikamentus. MDR-TB definē kā rezistenci pret diviem visefektīvākajiem pirmās izvēles tuberkulozes medikamentiem: rifampicīnu un izoniazīdu. Plaši rezistenta tuberkuloze ir rezistenta arī pret trim vai vairāk no sešām otrās izvēles zāļu grupām.

Pilnīgi pret zālēm rezistenta tuberkuloze pirmo reizi tika novērota 2003. gadā Itālijā, bet līdz 2012. gadam par to netika plaši ziņots. Tā ir rezistenta pret visiem pašlaik lietotajiem medikamentiem.

Malārija

Malārijas infekcijas neizraisa baktērijas: tās izraisa protozoju parazīts, ko asinīs ievada odi. Parasti tās ārstē ar divu medikamentu - artemetera un lumefantrīna - kombināciju. Tagad Lielbritānijā ir bijuši četri gadījumi, kad šīs zāles nav devušas rezultātus. Slimnieki ar šo slimību saslimuši Āfrikā. Kāds ārsts teica: "Tā ir agrīna pazīme, un mums pret to ir jāizturas diezgan nopietni, jo tā var kļūt par sniega bumbu ar lielāku ietekmi".

Teiksobaktīns

Teiksobaktīns ir 2015. gadā atklāta antibiotika, kas ir pirmā četrdesmit gadu laikā atklātā jaunā antibiotika. Tā vēl nav licencēta vispārējai lietošanai. Tas iedarbojas pret visām grampozitīvajām baktērijām, piemēram, Staphylococcus aureus, un pret dažām citām baktērijām, piemēram, Mycobacterium tuberculosis.