Joka vuosi ympäri maailmaa noin 700 tuhatta ihmistä kuolee infektioihin, joita aiheuttavat erilaiset bakteerit, jotka ovat resistenttejä nykyisille antibiooteille.
Tässä on muutamia esimerkkejä: Avoin murtuma aiheutti naiselle reisiluun tartunnan. Hoitoon käytettiin antibioottihoitoa, mutta se epäonnistui, ja potilas kuoli septisen sokin seurauksena. Klebsiellan, normaalin ihmisen kasviston bakteerin, todettiin myöhemmin olevan patogeeninen ja resistentti kaikille 26 Yhdysvalloissa rekisteröidylle antibiootille.
Joka vuosi noin 23 tuhatta ihmistä Yhdysvalloissa, 25 tuhatta ihmistä Euroopassa ja noin 700 tuhatta ihmistä kuolee antibioottiresistenttien bakteerien aiheuttamiin tartuntatauteihin. Asiantuntijoiden mukaan noin kolmen vuosikymmenen aikana tällaisten bakteerien kuolleisuus saavuttaa 10 miljoonaa ihmistä vuodessa. Rahoitus uusien antibioottien kehittämiseen kuitenkin laskee.
Joten miksi bakteereista tulee aggressiivisia ja lääkekestäviä? Ja miksi sitten uusien antibioottien kehittäminen on kannattamatonta?
Kuten tiedät, antibiootit löydettiin vahingossa. Aleksanteri Fleming oli huomattava urheutensa vuoksi, joka ei lainkaan maalaa tiedemiestä ja etenkin bakteriologia. Vuonna 1922 sen jälkeen, kun nenästä oleva lima pääsi bakteerikolongiin, tutkija löysi vahingossa entsyymin, nimeltään lysotsyymi. Ja 6 vuotta myöhemmin, vuonna 1928, hän myös lisäsi vahingossa homeen itiöitä stafylokokin kulttuuriin ja huomasi, että kaikki kasvaneen sienen ympärillä olevat bakteerit olivat kuolleet.
Tutkija tuli siihen tulokseen, että homeen ansiosta bakteereja tappava aine syntetisoidaan syrjäyttämällä ravinteesta kilpailevia bakteereja. Fleming eristettiin penisilliini muotista, joka osoittautui tehokkaammaksi kuin ulkoiset antiseptit, joita tuolloin leikkauksessa käytettiin. Toisin kuin antiseptiset lääkkeet, penisilliini voidaan injektoida ihmiskehoon, ja se torjuu infektioita erilaisissa kudoksissa ja elimissä. Lisäksi jopa sen jälkeen, kun lääke oli laimennettu 800 kertaa, sen antibakteerinen aktiivisuus jatkui.
Myöhemmin pienten lääkeannoksien korkea aktiivisuus selitettiin määrittämällä penisilliinin vaikutusmekanismi. Kun antiseptisiä aineita käytetään suurina pitoisuuksina, bakteerien soluseinät tuhoutuvat. Toisaalta penisilliini tunkeutuu soluun, missä se estää biopolymeerin muodostumisen, joka on välttämätön bakteerisolujen seinämien kasvulle.
Kuitenkin melko pian Fleming pystyi toteamaan, että jos annetaan liian pieni annos penisilliiniä tai annetaan lyhyen ajanjakson ajan, selviytyäkseen onnistuneiden bakteerikolonioiden vastustuskyky lääkkeen niille annoksille, jotka olivat aiemmin tehokkaita. Ja vielä myöhemmin tutkijat päättivät, että stafylokokilla on luontainen kyky syntetisoida penisilliiniä tuhoavaa entsyymiä. Se on tietyssä määrin vastalääke.
Mainosvideo:
Tällä hetkellä tutkijat ovat todenneet luotettavasti, että tällaiset vastakkainasettelut ovat ominaisia paitsi luonnollisissa olosuhteissa bakteerien ja sienten, myös saman suvun bakteerien välillä, koska tällöin heillä on sama substraatti ja markkinarako, josta on taisteltava. Joten esimerkiksi tällä hetkellä erityyppiset stafylokokit taistelevat ihmisen suun limakalvon puolesta tuottaen samalla vasta-aineita ja bakteereja tappavia aineita.
Tässä vastakkainasettelussa ei kuitenkaan ole voittajia tai häviäjiä, koska miljoonien vuosien ajan ihmisen mikrofloora-tyyppisten monen tyyppisten mikro-organismien evoluutiotaistelu muuttui tasapainoksi, josta tuli korvaamaton hankinta koko organismille. Kunkin lajin lukumäärää rajoittavat tiukasti muun tyyppisten bakteerien bakteereja tappava vaikutus, miehitetyn markkinaraon koko ja kehon immuniteetti. Erityisesti mäkivaltaisia infektioita aiheuttavan Staphylococcus aureus -kannan populaatio voi olla jopa 10 tuhatta bakteeria millilitrassa väliainetta vahingoittamatta ihmiskehoa. Klebsiella-bakteeri voi esiintyä terveen ihmisen suolistossa tai iholla eikä vahingoittaa henkilöä, jos väestön koko tulee olemaan enintään 10 tuhatta bakteeria grammaa kohti ulosteita.
Yksinkertainen esimerkki auttaa vastaamaan kysymykseen, miksi bakteerit saavuttavat superresistenssin antibiooteille. Erityisesti voidaan kuvitella, että konflikti on käynnissä yhdessä pienessä Afrikan valtiossa ja että yksi osapuolista sai joukkotuhoaseita. Jos puhumme bakteereista, antibiooteista tulee tällaisia joukkotuhoaseita, mutta ei luonnollista alkuperää, vaan nykyaikaisia synteettisiä aineita, joita käytetään suurina pitoisuuksina.
Tällaisten antibioottien käytön jälkeen lajien monimuotoisuus vähenee lääkkeelle herkimpien bakteerilajien vuoksi. Sen seurauksena vapautuvat kapeat mieluummin nopeasti käyttävät sellaiset bakteerityypit, joilla on kyky syntetisoida vasta-aineita. Siten evoluutioetu annetaan niiden bakteerien pesäkkeille, jotka ovat resistenttejä antibiooteille, ja seurauksena geneettinen monimuotoisuus yhden lajin sisällä vähenee. Siksi antibioottien avulla henkilö luo alitajuisesti positiiviset olosuhteet resistentimille bakteerikannoille. Tästä syystä antibioottien valinnaton käyttö johtaa usein kroonisten sairauksien kehitykseen, jonka provosoi patogeenisen mikrofloora lisääntyminen.
Henkilöstä, joka on tällaisen bakteerin kantaja, tulee levittäjä, joka välittää ne sukulaisilleen, ystävilleen ja tuttavilleen, jotka lopulta alkavat käyttää muita antibiootteja. Siten luonnollinen valinta jatkuu ja bakteerit, jotka ovat olleet resistenttejä yhdelle antibioottityypille, saavat vähitellen ns. Multiresistenssin, ts. Resistenssin erityyppisille antibiooteille. Juuri näitä taudinaiheuttajia kutsutaan superbugiksi.
Lisäksi monilla bakteerityypeillä on kyky vaihtaa resistenssigeenejä käyttämällä plasmidia (geneettisten elementtien horisontaalinen siirto kromosomin ulkopuolella). Suuri vaara on siinä, että anaerobiset bakteerit, joille on ominaista hapettumaton aineenvaihdunta, saavat resistenssin monille antibioottityypeille. Jos henkilö loukkaantuu, nämä bakteerit voivat päästä verenkiertoon aiheuttaen vakavan infektion. Näin tapahtui juuri edellä kuvatussa tapauksessa, kun bakteerit tunkeutuivat luukudokseen. Yrittäessään naista pelastaa lääkärit käyttivät melkein tusinaa antibioottia ja tusinaa muuta lääkettä testattiin viljelmässä, joka oli eristetty tartunnan keskittymästä, mutta kaikki nämä antibiootit olivat tehottomia.
Vielä suurempi vaara on, että kaikenlaiset patogeeniset bakteerit voivat saada antibioottiresistenssin, etenkin pernaruttoa, salmonelloosia ja dysenteeria aiheuttavat bakteerit. Vaikka kaikki nämä infektiot ovat käytännössä harvinaisia, niiden patogeenit voivat melko helposti hankkia antibioottiresistenssin normaalin mikrofloora-bakteereilta johtuen horisontaalisesta geeninsiirrosta plasmideissa. Lisäksi kotieläimet ovat usein vaarallisten infektioiden kantajia. On huomattava, että tässä tapauksessa resistentit bakteerit ovat niissä paljon levinneempiä kuin ihmisissä. Asiantuntijoiden mukaan tämä johtuu siitä, että maataloudessa lisätään antibiootteja rehuihin erilaisten infektioiden estämiseksi. Nämä annokset eivät tappaa bakteereja,mutta älä vain anna heidän lisääntyä. Loppujen lopuksi Fleming sanoi, että pienten antibioottiannosten käyttö vähentää herkkyyttä lääkkeille.
Ryhmä Harvardin tutkijoita suoritti erittäin mielenkiintoisen kokeen, jossa osoitettiin, kuinka resistenttien bakteerikantojen lukumäärä kasvaa, jos antibioottien pitoisuudet kasvavat asteittain vähimmäisvaatimuksista tuhatkertaisiin.
Siksi antibiootteja tulisi ottaa vain lääkärien määräämällä tavalla ja vain suositeltuina annoksina. Samanaikaisesti on muistettava, että jos sairauden provosoinut bakteeri on jo resistentti antibiootille, silloinkin lääkkeen ottaminen pitkään suurina pitoisuuksina voi olla tehoton. Tässä tapauksessa on tarpeen määrittää laboratorio-olosuhteissa bakteerin herkkyys lääkkeelle. Tätä tarkoitusta varten yhdessä bakteerien inokuloinnin kanssa ravintoalustalle asetetaan paperilevyt, jotka on kyllästetty erityyppisillä antibiooteilla. Kun levyjen ympärille ilmestyy läpinäkyviä renkaita, voidaan puhua bakteeriviljelmän kasvun puuttumisesta. Toisin sanoen, se on herkkä tälle antibiootille. Läpinäkyvän renkaan puuttuessa voidaan puhua vastuskyvystä.
Tällaisen tutkimuksen tulosten ansiosta lääkärit pystyvät jo määräämään yhden kapean spektrin antibiooteista tukahduttamaan patogeenin vahingoittamatta koko mikroflooraa. Tällainen tutkimus on kuitenkin melko kallista ja vaatii useita päiviä. Tästä syystä, jotta aikaa ei tuhlata, lääkärit määräävät yleensä antibiootteja odottamatta testituloksia. Useimmissa tapauksissa tätä analyysiä ei suoriteta ollenkaan, ja antibiootti määrätään määrittämättä patogeenin tyyppiä. Siten käytetään laajavaikutteista antibioottia. Tällä voi olla joissain tapauksissa positiivinen vaikutus, mutta ihmisten tasolla tämä käytäntö pahentaa bakteerien antibioottiresistenssin ongelmaa entisestään.
Jos puhumme uuden tyyppisten antibioottien kehittämisestä ja testaamisesta, on huomattava, että tämä prosessi on erittäin työläs ja kallis. Sen toteuttaminen vaatii noin miljardin dollarin investoinnin ja yli kymmenen vuotta. Lisäksi antibiootteja käytetään useimmissa tapauksissa lyhyillä kursseilla, joskus vain muutaman kerran elämässä. Jos puhumme kuumetta alentavista, kipua lievittävistä tai hormonaalisista lääkkeistä, niitä käytetään paljon useammin ja laajemmin. Tämä puolestaan tekee niistä houkuttelevampia sijoituksille. Tämän vuoksi uusia antibiootteja otetaan käytännössä vähemmän ja vähemmän.
Sijoittajien haluttomuus investoida uusien lääkkeiden kehittämiseen johtuu myös siitä, että viimeisimpien bakteeripolvien vastustuskyky kasvaa yhä enemmän. Nykyaikaisessa terapiassa lääkärit pidättäytyvät uusien antibioottien laajasta käytöstä ja käyttävät niitä vain ääritapauksissa varan muodossa. Tämä vähentää näiden lääkkeiden kysyntää ja riistää heiltä voitot. Siten käy ilmi, että antibioottien aiheuttama bakteeriresistenssi estää uusien lääkkeiden kehitystä.
Epäilemättä antibioottien löytäminen ja aktiivinen käyttö terapiassa oli todellinen läpimurto lääketieteessä. Antibiootit ovat pelastaneet sen perustamisesta lähtien miljoonia ihmishenkiä. Mutta nyt on tarpeen etsiä uusia ratkaisuja, jotka auttavat vähentämään lääketieteen riippuvuutta antibioottien käytöstä.