Antibiotická rezistencia mikroorganizmov: metódy stanovenia

Antibiotiká sú jedným z najväčších úspechov lekárskej vedy a každý rok zachraňujú životy desiatok a státisícov ľudí. Ako sa však hovorí, aj stará žena môže urobiť chybu. To, čo kedysi zabíjalo patogénne mikroorganizmy, už nefunguje tak dobre ako predtým. Aký je teda dôvod: zhoršili sa antimikrobiálne lieky alebo je za to zodpovedná rezistencia na antibiotiká?

Stanovenie rezistencie na antibiotiká

Antimikrobiálne liečivá (AMD), ktoré sa bežne nazývajú antibiotiká, boli pôvodne vytvorené na boj proti bakteriálnym infekciám. A keďže rôzne choroby môže spôsobiť nie jeden, ale niekoľko typov baktérií, združených do skupín, boli pôvodne vyvinuté lieky účinné proti určitej skupine infekčných agensov.

Baktérie, hoci sú najjednoduchšie, sú aktívne sa rozvíjajúce organizmy, ktoré časom získavajú stále viac a viac nových vlastností. Pud sebazáchovy a schopnosť prispôsobiť sa rôznym životným podmienkam posilňujú patogénne mikroorganizmy. V reakcii na ohrozenie života si začínajú rozvíjať schopnosť odolávať mu a vylučujú tajomstvo, ktoré oslabuje alebo úplne neutralizuje účinok účinnej látky antimikrobiálnych liekov.

Ukazuje sa, že antibiotiká, ktoré boli kedysi účinné, jednoducho prestanú plniť svoju funkciu. V tomto prípade hovoríme o vývoji antibiotickej rezistencie voči lieku. A problém tu vôbec nie je v účinnosti účinnej látky AMP, ale v mechanizmoch zlepšovania patogénnych mikroorganizmov, vďaka ktorým sa baktérie stávajú necitlivými na antibiotiká určené na boj proti nim.

Takže rezistencia na antibiotiká nie je nič iné ako zníženie citlivosti baktérií na antimikrobiálne lieky, ktoré boli vytvorené na ich zničenie. To je dôvod, prečo liečba zdanlivo správne zvolenými liekmi neprináša očakávané výsledky.

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

Problém rezistencie na antibiotiká

Nedostatok účinku antibiotickej terapie, spojený s rezistenciou na antibiotiká, vedie k tomu, že ochorenie naďalej progresuje a zhoršuje sa, čoho liečba sa stáva ešte ťažšou. Obzvlášť nebezpečné sú prípady, keď bakteriálna infekcia postihuje životne dôležité orgány: srdce, pľúca, mozog, obličky atď., pretože v tomto prípade je oneskorenie ako smrť.

Druhým nebezpečenstvom je, že niektoré choroby sa môžu stať chronickými, ak je antibiotická liečba nedostatočná. Človek sa stáva nositeľom pokročilých mikroorganizmov, ktoré sú rezistentné na antibiotiká určitej skupiny. Teraz sa stáva zdrojom infekcie, proti ktorej je zbytočné bojovať starými metódami.

Toto všetko tlačí farmaceutickú vedu k vymýšľaniu nových, účinnejších liekov s inými účinnými látkami. Proces sa však opäť vracia do kruhu s vývojom antibiotickej rezistencie na nové lieky z kategórie antimikrobiálnych látok.

Ak si niekto myslí, že problém rezistencie na antibiotiká vznikol pomerne nedávno, veľmi sa mýli. Tento problém je starý ako svet. Možno nie až taký starý, ale predsa len má už 70 – 75 rokov. Podľa všeobecne akceptovanej teórie sa objavil spolu so zavedením prvých antibiotík do lekárskej praxe niekde v 40. rokoch dvadsiateho storočia.

Hoci existuje koncepcia skoršieho vzniku problému rezistencie mikroorganizmov, pred príchodom antibiotík sa tento problém nijako zvlášť neriešil. Je koniec koncov prirodzené, že baktérie, rovnako ako iné živé bytosti, sa snažili prispôsobiť nepriaznivým podmienkam prostredia a robili to po svojom.

Problém rezistencie patogénnych baktérií sa objavil už vtedy, keď sa objavili prvé antibiotiká. Pravda, vtedy táto otázka nebola taká naliehavá. V tom čase sa aktívne vyvíjali rôzne skupiny antibakteriálnych látok, čo bolo do istej miery spôsobené nepriaznivou politickou situáciou vo svete, vojenskými akciami, keď vojaci umierali na zranenia a sepsu len preto, že im nemohla byť poskytnutá účinná pomoc pre nedostatok potrebných liekov. Tieto lieky vtedy jednoducho neexistovali.

Najväčší počet vývojov sa uskutočnil v 50. až 60. rokoch 20. storočia a počas nasledujúcich dvoch desaťročí sa uskutočnilo ich zdokonaľovanie. Pokrok sa tým neskončil, ale od 80. rokov sa vývoj v oblasti antibakteriálnych látok citeľne znížil. Či už je to kvôli vysokým nákladom na tento podnik (vývoj a uvedenie nového lieku na trh v súčasnosti dosahuje hranicu 800 miliónov dolárov), alebo banálnemu nedostatku nových nápadov týkajúcich sa „militantne zmýšľajúcich“ účinných látok pre inovatívne lieky, v súvislosti s tým problém rezistencie na antibiotiká dosahuje novú desivú úroveň.

Vedci dúfali, že vývojom sľubných AMP a vytvorením nových skupín takýchto liekov porazia viacero typov bakteriálnych infekcií. Všetko sa však ukázalo byť nie také jednoduché „vďaka“ rezistencii na antibiotiká, ktorá sa u určitých kmeňov baktérií vyvíja pomerne rýchlo. Nadšenie postupne vyprcháva, ale problém zostáva dlho nevyriešený.

Zostáva nejasné, ako si mikroorganizmy môžu vyvinúť rezistenciu voči liekom, ktoré ich majú zabíjať? Tu musíme pochopiť, že k „zabíjaniu“ baktérií dochádza iba vtedy, keď sa liek používa podľa plánu. Ale čo v skutočnosti máme?

Príčiny rezistencie na antibiotiká

Tu sa dostávame k hlavnej otázke: kto je vinný za to, že baktérie, keď sú vystavené antibakteriálnym látkam, neumierajú, ale sa v skutočnosti znovu rodia a získavajú nové vlastnosti, ktoré sú pre ľudstvo ďaleko od prospešných? Čo vyvoláva takéto zmeny, ku ktorým dochádza v mikroorganizmoch, ktoré sú príčinou mnohých chorôb, s ktorými ľudstvo bojuje už desaťročia?

Je zrejmé, že skutočným dôvodom vzniku rezistencie na antibiotiká je schopnosť živých organizmov prežiť v rôznych podmienkach a rôznymi spôsobmi sa im prispôsobiť. Baktérie sa však nemajú ako vyhnúť smrteľnému projektilu v podobe antibiotika, ktoré by im teoreticky malo priniesť smrť. Ako je teda možné, že nielen prežijú, ale sa aj zlepšujú súbežne so zlepšovaním farmaceutických technológií?

Je dôležité pochopiť, že ak existuje problém (v našom prípade vývoj rezistencie na antibiotiká u patogénnych mikroorganizmov), existujú aj provokujúce faktory, ktoré preň vytvárajú podmienky. Práve tento problém sa teraz pokúsime vyriešiť.

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

Faktory pri vývoji rezistencie na antibiotiká

Keď človek príde k lekárovi so zdravotnými ťažkosťami, očakáva kvalifikovanú pomoc od špecialistu. Ak ide o infekciu dýchacích ciest alebo iné bakteriálne infekcie, úlohou lekára je predpísať účinné antibiotikum, ktoré nedovolí ochoreniu progresiu, a určiť dávkovanie potrebné na tento účel.

Lekár má k dispozícii veľký výber liekov, ale ako určiť liek, ktorý vám skutočne pomôže vyrovnať sa s infekciou? Na jednej strane, aby ste odôvodnili predpísanie antimikrobiálneho lieku, musíte najprv zistiť typ patogénu podľa etiotropného konceptu výberu lieku, ktorý sa považuje za najsprávnejší. Na druhej strane to však môže trvať až 3 alebo viac dní, pričom najdôležitejšou podmienkou úspešnej liečby je včasná terapia v počiatočných štádiách ochorenia.

Lekár nemá v prvých dňoch po stanovení diagnózy inú možnosť, ako konať prakticky náhodne, aby nejakým spôsobom spomalil priebeh ochorenia a zabránil jeho šíreniu do iných orgánov (empirický prístup). Pri predpisovaní ambulantnej liečby praktizujúci lekár predpokladá, že pôvodcom konkrétneho ochorenia môžu byť určité druhy baktérií. To je dôvod pre počiatočnú voľbu lieku. Predpis sa môže zmeniť v závislosti od výsledkov analýzy na pôvodcu.

A je dobré, ak je lekársky predpis potvrdený výsledkami testov. V opačnom prípade sa stratí nielen čas. Faktom je, že pre úspešnú liečbu existuje ďalšia nevyhnutná podmienka - úplná deaktivácia (v lekárskej terminológii existuje pojem „ožiarenie“) patogénnych mikroorganizmov. Ak sa tak nestane, preživšie mikróby jednoducho „prekonajú chorobu“ a vyvinú si akúsi imunitu voči účinnej látke antimikrobiálneho lieku, ktorý ich „chorobu“ spôsobil. Je to rovnako prirodzené ako tvorba protilátok v ľudskom tele.

Ukazuje sa, že ak je antibiotikum zvolené nesprávne alebo ak je dávkovanie a režim podávania lieku neúčinné, patogénne mikroorganizmy nemusia zomrieť, ale môžu sa zmeniť alebo získať predtým netypické schopnosti. Reprodukciou takéto baktérie vytvárajú celé populácie kmeňov rezistentných na antibiotiká špecifickej skupiny, teda baktérie rezistentné na antibiotiká.

Ďalším faktorom, ktorý negatívne ovplyvňuje citlivosť patogénnych mikroorganizmov na účinky antibakteriálnych liekov, je používanie AMP v chove zvierat a veterinárnej medicíne. Používanie antibiotík v týchto oblastiach nie je vždy opodstatnené. Okrem toho sa identifikácia patogénu vo väčšine prípadov nevykonáva alebo sa vykonáva neskoro, pretože antibiotiká sa používajú hlavne na liečbu zvierat v pomerne vážnom stave, keď je čas na škodu a nie je možné čakať na výsledky testov. A na dedine veterinár nemá vždy ani takúto možnosť, takže koná „naslepo“.

Ale to by nič nebolo, keby tu nebol ďalší veľký problém – ľudská mentalita, keď je každý sám sebe lekárom. Navyše, rozvoj informačných technológií a možnosť kúpiť si väčšinu antibiotík bez lekárskeho predpisu tento problém len zhoršujú. A ak vezmeme do úvahy, že máme viac nekvalifikovaných samoukov ako tých, ktorí prísne dodržiavajú lekárove predpisy a odporúčania, problém nadobúda globálny rozmer.

V našej krajine situáciu zhoršuje fakt, že väčšina ľudí zostáva finančne neschopná. Nemajú možnosť kúpiť si účinné, ale drahé lieky novej generácie. V takom prípade nahrádzajú lekársky predpis lacnejšími starými analógmi alebo liekmi odporúčanými ich najlepším priateľom alebo vševedúcim priateľom.

„Pomohlo to mne a pomôže to aj vám!“ – s tým sa dá polemizovať, ak tieto slová pochádzajú z úst suseda, ktorý je múdry s bohatými životnými skúsenosťami a prešiel vojnou? A len málokto si myslí, že vďaka sčítaným a dôverčivým ľuďom, ako sme my, sa patogénne mikroorganizmy už dávno prispôsobili prežitiu pod vplyvom liekov odporúčaných v minulosti. A to, čo pomohlo dedkovi pred 50 rokmi, sa v našej dobe môže ukázať ako neúčinné.

A čo už môžeme povedať o reklame a nevysvetliteľnej túžbe niektorých ľudí vyskúšať si inovácie na sebe hneď, ako sa objaví choroba s vhodnými príznakmi. A prečo sú všetci títo lekári, ak existujú také úžasné lieky, o ktorých sa dozvedáme z novín, televíznych obrazoviek a internetových stránok. Len text o samoliečbe sa stal pre všetkých tak nudným, že mu teraz venuje pozornosť len málokto. A veľmi márne!

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

Mechanizmy rezistencie na antibiotiká

Rezistencia na antibiotiká sa v poslednej dobe stala problémom číslo jeden vo farmaceutickom priemysle, ktorý vyvíja antimikrobiálne liečivá. Faktom je, že je charakteristická pre takmer všetky známe typy baktérií, a preto je antibiotická terapia čoraz menej účinná. Také bežné patogény, ako sú stafylokoky, E. coli, Pseudomonas aeruginosa a Proteus, majú rezistentné kmene, ktoré sú bežnejšie ako ich predkovia, a ktoré sú citlivé na antibiotiká.

Rezistencia na rôzne skupiny antibiotík a dokonca aj na jednotlivé lieky sa vyvíja rôzne. Staré dobré penicilíny a tetracyklíny, ako aj novšie objavy vo forme cefalosporínov a aminoglykozidov, sa vyznačujú pomalým rozvojom rezistencie na antibiotiká a ich terapeutický účinok sa s tým znižuje. To isté sa nedá povedať o liekoch, ktorých účinnou látkou je streptomycín, erytromycín, rimfampicín a linkomycín. Rezistencia na tieto lieky sa vyvíja rýchlo, kvôli čomu sa musí predpis meniť aj počas liečby, bez čakania na jej ukončenie. To isté platí pre oleandomycín a fusidín.

To všetko dáva dôvod predpokladať, že mechanizmy vývoja antibiotickej rezistencie na rôzne lieky sa výrazne líšia. Skúsme zistiť, aké vlastnosti baktérií (prirodzené alebo získané) neumožňujú antibiotikám ožiariť ich tak, ako bolo pôvodne zamýšľané.

Najprv si definujme, že rezistencia u baktérií môže byť prirodzená (ochranné funkcie jej boli dané pôvodne) a získaná, o ktorej sme hovorili vyššie. Doteraz sme hovorili hlavne o skutočnej antibiotickej rezistencii spojenej s vlastnosťami mikroorganizmu, a nie s nesprávnym výberom alebo predpísaním lieku (v tomto prípade hovoríme o falošnej antibiotickej rezistencii).

Každý živý tvor, vrátane prvokov, má svoju jedinečnú štruktúru a niektoré vlastnosti, ktoré mu umožňujú prežiť. Toto všetko je geneticky podmienené a prenáša sa z generácie na generáciu. Geneticky podmienená je aj prirodzená rezistencia voči špecifickým účinným látkam antibiotík. Navyše, u rôznych druhov baktérií je rezistencia zameraná na určitý typ lieku, a preto sa vyvíjajú rôzne skupiny antibiotík, ktoré pôsobia na konkrétny druh baktérií.

Faktory, ktoré určujú prirodzenú rezistenciu, môžu byť rôzne. Napríklad štruktúra proteínového obalu mikroorganizmu môže byť taká, že antibiotikum si s ňou nedokáže poradiť. Antibiotiká však môžu ovplyvniť iba molekulu proteínu, zničiť ju a spôsobiť smrť mikroorganizmu. Vývoj účinných antibiotík zahŕňa zohľadnenie štruktúry proteínov baktérií, proti ktorým je liek zameraný.

Napríklad antibiotická rezistencia stafylokokov na aminoglykozidy je spôsobená tým, že tieto nemôžu preniknúť cez mikrobiálnu membránu.

Celý povrch mikróbu je pokrytý receptormi, s ktorými sa AMP viažu určité typy. Malý počet vhodných receptorov alebo ich úplná absencia vedie k tomu, že k väzbe nedochádza, a preto chýba antibakteriálny účinok.

Medzi inými receptormi sú aj tie, ktoré slúžia ako akýsi maják pre antibiotikum a signalizujú umiestnenie baktérií. Absencia takýchto receptorov umožňuje mikroorganizmu skrývať sa pred nebezpečenstvom vo forme AMP, čo je druh maskovania.

Niektoré mikroorganizmy majú prirodzenú schopnosť aktívne odstraňovať AMP z bunky. Táto schopnosť sa nazýva eflux a charakterizuje rezistenciu Pseudomonas aeruginosa voči karbapenémom.

Biochemický mechanizmus rezistencie na antibiotiká

Okrem vyššie uvedených prirodzených mechanizmov rozvoja rezistencie na antibiotiká existuje ešte jeden, ktorý nie je spojený so štruktúrou bakteriálnej bunky, ale s jej funkčnosťou.

Faktom je, že baktérie v tele môžu produkovať enzýmy, ktoré môžu mať negatívny vplyv na molekuly účinnej látky AMP a znižovať jeho účinnosť. Baktérie tiež trpia pri interakcii s takýmto antibiotikom, ich účinok je citeľne oslabený, čo vytvára zdanie zotavenia z infekcie. Pacient však po takzvanom „zotavení“ zostáva nositeľom bakteriálnej infekcie ešte nejaký čas.

V tomto prípade ide o modifikáciu antibiotika, v dôsledku ktorej sa stáva neúčinným proti tomuto typu baktérií. Enzýmy produkované rôznymi typmi baktérií sa môžu líšiť. Stafylokoky sa vyznačujú syntézou beta-laktamázy, ktorá vyvoláva prerušenie laktémového kruhu penicilínových antibiotík. Produkcia acetyltransferázy môže vysvetliť rezistenciu gramnegatívnych baktérií na chloramfenikol atď.

[ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Získaná rezistencia na antibiotiká

Baktérie, rovnako ako iné organizmy, nie sú imúnne voči evolúcii. V reakcii na „vojenské“ akcie proti nim môžu mikroorganizmy zmeniť svoju štruktúru alebo začať syntetizovať také množstvo enzýmovej látky, ktoré je schopné nielen znížiť účinnosť lieku, ale ho aj úplne zničiť. Napríklad aktívna produkcia alaníntransferázy robí „cykloserín“ neúčinným proti baktériám, ktoré ho produkujú vo veľkom množstve.

Rezistencia na antibiotiká sa môže vyvinúť aj v dôsledku modifikácie bunkovej štruktúry proteínu, ktorý je zároveň jeho receptorom, s ktorým by sa mal AMP viazať. To znamená, že tento typ proteínu môže chýbať v bakteriálnom chromozóme alebo zmeniť svoje vlastnosti, v dôsledku čoho sa spojenie medzi baktériou a antibiotikom stáva nemožným. Napríklad strata alebo modifikácia proteínu viažuceho penicilín spôsobuje necitlivosť na penicilíny a cefalosporíny.

V dôsledku vývoja a aktivácie ochranných funkcií u baktérií, ktoré boli predtým vystavené deštruktívnemu pôsobeniu určitého typu antibiotika, sa mení priepustnosť bunkovej membrány. To sa dá dosiahnuť zmenšením kanálikov, ktorými môžu účinné látky AMP preniknúť do bunky. Práve táto vlastnosť spôsobuje necitlivosť streptokokov na beta-laktámové antibiotiká.

Antibiotiká sú schopné ovplyvniť bunkový metabolizmus baktérií. V reakcii na to sa niektoré mikroorganizmy naučili zaobísť sa bez chemických reakcií, ktoré sú ovplyvnené antibiotikami, čo je tiež samostatný mechanizmus pre rozvoj rezistencie na antibiotiká, ktorý si vyžaduje neustále monitorovanie.

Baktérie sa niekedy uchýlia k určitému triku. Prichytením sa k hustej látke sa zjednocujú do spoločenstiev nazývaných biofilmy. V rámci spoločenstva sú menej citlivé na antibiotiká a ľahko tolerujú dávky, ktoré sú smrteľné pre jednu baktériu žijúcu mimo „kolektívu“.

Ďalšou možnosťou je zjednotenie mikroorganizmov do skupín na povrchu polotekutého média. Aj po delení buniek zostáva časť bakteriálnej „rodiny“ vo vnútri „skupiny“, na ktorú antibiotiká nepôsobia.

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

Gény rezistencie na antibiotiká

Existujú koncepty genetickej a negenetickej rezistencie na lieky. S negenetickou rezistenciou na lieky sa zaoberáme, keď uvažujeme o baktériách s neaktívnym metabolizmom, ktoré nie sú za normálnych podmienok náchylné na reprodukciu. Takéto baktérie si môžu vyvinúť rezistenciu na antibiotiká voči určitým typom liekov, táto schopnosť sa však neprenáša na ich potomstvo, pretože nie je geneticky podmienená.

Toto je typické pre patogénne mikroorganizmy, ktoré spôsobujú tuberkulózu. Človek sa môže nakaziť a mnoho rokov netušiť chorobu, kým z nejakého dôvodu nezlyhá jeho imunita. To je impulz pre reprodukciu mykobaktérií a progresiu ochorenia. Ale tie isté lieky sa používajú na liečbu tuberkulózy, pretože bakteriálne potomstvo na ne stále zostáva citlivé.

To isté platí pre stratu bielkovín v bunkovej stene mikroorganizmov. Pripomeňme si opäť baktérie citlivé na penicilín. Penicilíny inhibujú syntézu bielkovín používaných na stavbu bunkovej membrány. Pod vplyvom AMP penicilínového typu môžu mikroorganizmy stratiť bunkovú stenu, ktorej stavebným materiálom je proteín viažuci penicilín. Takéto baktérie sa stanú rezistentnými voči penicilínom a cefalosporínom, na ktoré sa teraz nemajú na čo viazať. Ide o dočasný jav, ktorý nie je spojený s génovou mutáciou a prenosom modifikovaného génu dedičnosťou. S objavením sa bunkovej steny charakteristickej pre predchádzajúce populácie rezistencia na antibiotiká u takýchto baktérií mizne.

Genetická rezistencia na antibiotiká sa vyskytuje, keď dochádza k zmenám v bunkách a ich metabolizme na úrovni génov. Génové mutácie môžu spôsobiť zmeny v štruktúre bunkovej membrány, vyvolať produkciu enzýmov, ktoré chránia baktérie pred antibiotikami, a tiež zmeniť počet a vlastnosti bakteriálnych bunkových receptorov.

Existujú 2 spôsoby vývoja udalostí: chromozomálny a extrachromozomálny. Ak sa génová mutácia vyskytne v časti chromozómu zodpovednej za citlivosť na antibiotiká, nazýva sa to chromozomálna rezistencia na antibiotiká. Takáto mutácia sa sama o sebe vyskytuje extrémne zriedkavo, zvyčajne je spôsobená pôsobením liekov, ale opäť nie vždy. Je veľmi ťažké tento proces kontrolovať.

Chromozomálne mutácie sa môžu prenášať z generácie na generáciu, pričom postupne vznikajú určité kmene (odrôdy) baktérií, ktoré sú rezistentné na konkrétne antibiotikum.

Extrachromozomálna rezistencia na antibiotiká je spôsobená genetickými prvkami, ktoré existujú mimo chromozómov a nazývajú sa plazmidy. Tieto prvky obsahujú gény zodpovedné za produkciu enzýmov a permeabilitu bakteriálnej steny.

Rezistencia na antibiotiká je najčastejšie výsledkom horizontálneho prenosu génov, keď jedna baktéria prenesie niektoré gény na iné, ktoré nie sú jej potomkami. Niekedy však možno v genóme patogénu pozorovať nesúvisiace bodové mutácie (veľkosť 1 z 108 na proces kopírovania DNA materskej bunky, čo sa pozoruje počas replikácie chromozómov).

Takto na jeseň roku 2015 vedci z Číny opísali gén MCR-1, ktorý sa nachádza v bravčovom mäse a bravčových črevách. Zvláštnosťou tohto génu je možnosť jeho prenosu na iné organizmy. Po určitom čase sa ten istý gén našiel nielen v Číne, ale aj v iných krajinách (USA, Anglicko, Malajzia, európske krajiny).

Gény rezistencie na antibiotiká môžu stimulovať produkciu enzýmov, ktoré sa predtým v tele baktérií neprodukovali. Napríklad enzým NDM-1 (metalo-beta-laktamáza 1), objavený v baktérii Klebsiella pneumoniae v roku 2008. Prvýkrát bol objavený v baktériách z Indie. V nasledujúcich rokoch sa však enzým, ktorý zabezpečuje rezistenciu na antibiotiká voči väčšine AMP, našiel aj v mikroorganizmoch v iných krajinách (Veľká Británia, Pakistan, USA, Japonsko, Kanada).

Patogénne mikroorganizmy môžu prejavovať rezistenciu voči určitým liekom alebo skupinám antibiotík, ako aj voči rôznym skupinám liekov. Existuje niečo ako skrížená rezistencia voči antibiotikám, keď sa mikroorganizmy stanú necitlivými na lieky s podobnou chemickou štruktúrou alebo mechanizmom účinku na baktérie.

Rezistencia stafylokokov na antibiotiká

Stafylokoková infekcia sa považuje za jednu z najbežnejších infekcií získaných v komunite. Avšak aj v nemocničných podmienkach sa na povrchu rôznych predmetov nachádza približne 45 rôznych kmeňov stafylokokov. To znamená, že boj proti tejto infekcii je takmer primárnou úlohou zdravotníckych pracovníkov.

Náročnosť tejto úlohy spočíva v tom, že väčšina kmeňov najpatogénnejších stafylokokov Staphylococcus epidermidis a Staphylococcus aureus je rezistentná voči mnohým typom antibiotík. A počet takýchto kmeňov každým rokom rastie.

Schopnosť stafylokokov podliehať viacerým genetickým mutáciám v závislosti od ich biotopu ich robí prakticky nezraniteľnými. Mutácie sa prenášajú na ich potomkov a v krátkom čase sa objavujú celé generácie infekčných agensov z rodu stafylokokov rezistentných na antimikrobiálne látky.

Najväčším problémom sú kmene rezistentné na meticilín, ktoré sú rezistentné nielen na beta-laktámy (β-laktámové antibiotiká: určité podskupiny penicilínov, cefalosporíny, karbapenémy a monobaktámy), ale aj na iné typy AMP: tetracyklíny, makrolidy, linkosamidy, aminoglykozidy, fluorochinolóny, chloramfenikol.

Infekciu bolo dlho možné zničiť iba pomocou glykopeptidov. V súčasnosti je problém antibiotickej rezistencie takýchto kmeňov stafylokokov riešený novým typom AMP - oxazolidinónmi, ktorých významným predstaviteľom je linezolid.

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

Metódy stanovenia rezistencie na antibiotiká

Pri vytváraní nových antibakteriálnych liekov je veľmi dôležité jasne definovať ich vlastnosti: ako pôsobia a proti ktorým baktériám sú účinné. To sa dá určiť iba laboratórnym výskumom.

Testovanie rezistencie na antibiotiká sa môže vykonávať rôznymi metódami, z ktorých najobľúbenejšie sú:

• Disková metóda alebo difúzia AMP do agaru podľa Kirby-Bayera
• Metóda sériového riedenia
• Genetická identifikácia mutácií spôsobujúcich rezistenciu na lieky.

Prvá metóda sa v súčasnosti považuje za najbežnejšiu kvôli jej nízkym nákladom a jednoduchej implementácii. Podstata diskovej metódy spočíva v tom, že bakteriálne kmene izolované v dôsledku výskumu sa umiestnia do živného média s dostatočnou hustotou a pokryjú sa papierovými diskami namočenými v roztoku AMP. Koncentrácia antibiotika na diskoch je rôzna, takže keď liečivo difunduje do bakteriálneho prostredia, možno pozorovať koncentračný gradient. Veľkosť zóny bez rastu mikroorganizmov sa môže použiť na posúdenie aktivity liečiva a výpočet účinnej dávky.

Variantou diskovej metódy je E-test. V tomto prípade sa namiesto diskov používajú polymérne platne, na ktoré sa nanáša určitá koncentrácia antibiotika.

Nevýhody týchto metód zahŕňajú nepresnosť výpočtov spojenú so závislosťou koncentračného gradientu od rôznych podmienok (hustota média, teplota, kyslosť, obsah vápnika a horčíka atď.).

Metóda sériového riedenia je založená na vytvorení niekoľkých variantov kvapalného alebo pevného média obsahujúceho rôzne koncentrácie skúmaného liečiva. Každý variant je naplnený určitým množstvom skúmaného bakteriálneho materiálu. Na konci inkubačnej doby sa vyhodnotí rast baktérií alebo ich neprítomnosť. Táto metóda umožňuje určiť minimálnu účinnú dávku liečiva.

Metódu je možné zjednodušiť tak, že sa ako vzorka odoberú iba 2 médiá, ktorých koncentrácia bude čo najbližšie k minimu potrebnému na inaktiváciu baktérií.

Metóda sériového riedenia sa právom považuje za zlatý štandard na stanovenie rezistencie na antibiotiká. Vzhľadom na vysoké náklady a náročnosť práce však nie je vždy použiteľná v domácej farmakológii.

Metóda identifikácie mutácií poskytuje informácie o prítomnosti modifikovaných génov v konkrétnom bakteriálnom kmeni, ktoré prispievajú k rozvoju antibiotickej rezistencie na špecifické lieky, a v tomto ohľade systematizuje vznikajúce situácie s ohľadom na podobnosť fenotypových prejavov.

Táto metóda sa vyznačuje vysokými nákladmi na testovacie systémy na jej implementáciu; jej hodnota pre predpovedanie genetických mutácií v baktériách je však nepopierateľná.

Bez ohľadu na to, aké účinné sú vyššie uvedené metódy štúdia rezistencie na antibiotiká, nemôžu úplne odrážať obraz, ktorý sa odhalí v živom organizme. A ak vezmeme do úvahy aj skutočnosť, že telo každého človeka je individuálne a procesy distribúcie a metabolizmu liekov v ňom môžu prebiehať odlišne, experimentálny obraz sa môže od skutočného veľmi líšiť.

Spôsoby prekonania rezistencie na antibiotiká

Bez ohľadu na to, aký dobrý je liek, vzhľadom na náš súčasný postoj k liečbe nemôžeme vylúčiť, že v určitom okamihu sa citlivosť patogénnych mikroorganizmov naň môže zmeniť. Vytvorenie nových liekov s rovnakými účinnými látkami tiež nerieši problém rezistencie na antibiotiká. A citlivosť mikroorganizmov na nové generácie liekov postupne oslabuje častým neodôvodneným alebo nesprávnym predpisovaním.

Prelomom v tomto smere je vynález kombinovaných liekov, ktoré sa nazývajú chránené. Ich použitie je opodstatnené vo vzťahu k baktériám, ktoré produkujú enzýmy deštruktívne pre konvenčné antibiotiká. Ochrana populárnych antibiotík sa dosahuje zahrnutím špeciálnych látok do zloženia nového lieku (napríklad inhibítorov enzýmov, ktoré sú nebezpečné pre určitý typ AMP), ktoré zastavia produkciu týchto enzýmov baktériami a zabránia odstráneniu lieku z bunky pomocou membránovej pumpy.

Kyselina klavulánová alebo sulbaktám sa bežne používajú ako inhibítory betalaktamázy. Pridávajú sa k betalaktámovým antibiotikám, čím sa zvyšuje ich účinnosť.

V súčasnosti sa vyvíjajú lieky, ktoré dokážu ovplyvniť nielen jednotlivé baktérie, ale aj tie, ktoré sa zjednotili do skupín. Boj proti baktériám v biofilme je možné uskutočniť až po jeho zničení a uvoľnení organizmov, ktoré boli predtým navzájom prepojené chemickými signálmi. Pokiaľ ide o možnosť zničenia biofilmu, vedci zvažujú takýto typ liekov, ako sú bakteriofágy.

Boj proti iným bakteriálnym „skupinám“ sa vykonáva ich prenosom do tekutého prostredia, kde mikroorganizmy začínajú existovať samostatne a teraz sa s nimi dá bojovať bežnými liekmi.

Keď sa lekári stretnú s javom rezistencie počas liečby liekom, riešia problém predpisovaním rôznych liekov, ktoré sú účinné proti izolovaným baktériám, ale s rôznymi mechanizmami účinku na patogénnu mikroflóru. Napríklad súčasne používajú lieky s baktericídnym a bakteriostatickým účinkom alebo nahrádzajú jeden liek iným z inej skupiny.

Prevencia rezistencie na antibiotiká

Hlavným cieľom antibiotickej terapie je úplné zničenie populácie patogénnych baktérií v tele. Túto úlohu možno vyriešiť iba predpisovaním účinných antimikrobiálnych liekov.

Účinnosť lieku je určená jeho spektrom účinku (či je identifikovaný patogén zahrnutý v tomto spektre), schopnosťou prekonať mechanizmy rezistencie na antibiotiká a optimálne zvoleným dávkovacím režimom, ktorý ničí patogénnu mikroflóru. Okrem toho sa pri predpisovaní lieku musí zohľadniť pravdepodobnosť vedľajších účinkov a dostupnosť liečby pre každého jednotlivého pacienta.

Pri empirickom prístupe k liečbe bakteriálnych infekcií nie je možné zohľadniť všetky tieto aspekty. Vyžaduje sa vysoká profesionalita lekára a neustále sledovanie informácií o infekciách a účinných liekoch na boj proti nim, aby predpisovanie liekov nebolo neodôvodnené a neviedlo k rozvoju rezistencie na antibiotiká.

Vytvorenie zdravotníckych centier vybavených špičkovým vybavením umožňuje praktizovať etiotropnú liečbu, keď sa patogén najprv identifikuje v kratšom časovom období a potom sa predpíše účinný liek.

Prevenciu antibiotickej rezistencie možno považovať aj za kontrolu predpisovania liekov. Napríklad v prípade ARVI nie je predpisovanie antibiotík nijako opodstatnené, ale prispieva k rozvoju antibiotickej rezistencie mikroorganizmov, ktoré sú zatiaľ v „spiacom“ stave. Faktom je, že antibiotiká môžu vyvolať oslabenie imunitného systému, čo následne spôsobí šírenie bakteriálnej infekcie skrytej vo vnútri tela alebo vstupujúcej doň zvonku.

Je veľmi dôležité, aby predpísané lieky zodpovedali cieľu, ktorý je potrebné dosiahnuť. Aj liek predpísaný na preventívne účely musí mať všetky vlastnosti potrebné na zničenie patogénnej mikroflóry. Náhodný výber lieku môže nielenže nepriniesť očakávaný účinok, ale aj zhoršiť situáciu vytvorením rezistencie určitého typu baktérií na liek.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať dávkovaniu. Malé dávky, ktoré sú neúčinné v boji proti infekcii, opäť vedú k rozvoju antibiotickej rezistencie u patogénnych mikroorganizmov. Nemali by ste to však preháňať, pretože antibiotická liečba s vysokou pravdepodobnosťou spôsobí toxické účinky a anafylaktické reakcie, ktoré sú nebezpečné pre život pacienta. Najmä ak sa liečba vykonáva ambulantne bez dohľadu zdravotníckeho personálu.

Médiá by mali ľuďom sprostredkovať nebezpečenstvo samoliečby antibiotikami, ako aj nedokončenej liečby, keď baktérie neumierajú, ale iba sa stávajú menej aktívnymi s rozvinutým mechanizmom rezistencie na antibiotiká. Rovnaký účinok majú aj lacné nelicencované lieky, ktoré nelegálne farmaceutické spoločnosti prezentujú ako lacné analógy existujúcich liekov.

Za vysoko účinné opatrenie na prevenciu antibiotickej rezistencie sa považuje neustále monitorovanie existujúcich infekčných agensov a vývoja antibiotickej rezistencie u nich nielen na úrovni okresu alebo regiónu, ale aj na národnej (a dokonca aj globálnej) úrovni. O tom sa nám, žiaľ, môže len snívať.

Na Ukrajine neexistuje systém kontroly infekcií ako taký. Boli prijaté iba jednotlivé ustanovenia, z ktorých jedno (ešte v roku 2007!) týkajúce sa pôrodníckych nemocníc predpokladá zavedenie rôznych metód monitorovania nozokomiálnych infekcií. Všetko však opäť závisí od financií a takéto štúdie sa vo všeobecnosti nevykonávajú lokálne, nehovoriac o lekároch z iných odborov medicíny.

V Ruskej federácii sa k problému antibiotickej rezistencie pristupovalo s väčšou zodpovednosťou a dôkazom toho je projekt „Mapa antimikrobiálnej rezistencie Ruska“. Výskumom v tejto oblasti sa zaoberali také veľké organizácie ako Výskumný ústav antimikrobiálnej chemoterapie, Medziregionálna asociácia mikrobiológie a antimikrobiálnej chemoterapie, ako aj Vedecké a metodické centrum pre monitorovanie antimikrobiálnej rezistencie, vytvorené z iniciatívy Federálnej agentúry pre zdravie a sociálny rozvoj, ktoré zhromažďovali informácie a systematizovali ich s cieľom vyplniť mapu antibiotickej rezistencie.

Informácie poskytované v rámci projektu sú neustále aktualizované a sú dostupné všetkým používateľom, ktorí potrebujú informácie o problematike antibiotickej rezistencie a účinnej liečby infekčných chorôb.

Pochopenie aktuálnosti otázky znižovania citlivosti patogénnych mikroorganizmov a hľadanie riešenia tohto problému dnes prichádza postupne. Ale toto je už prvý krok k účinnému boju proti problému nazývanému „rezistencia na antibiotiká“. A tento krok je mimoriadne dôležitý.