Kako preživljavaju najsposobniji? Rezistencija na antibiotike kao vid adaptacije
Nakon samo osam decenija upotrebe antibiotika, bakterijske infekcije koje smo nekad izuzetno lako lečili, sada postaju neizlečive! Mikrobna rezistencija je u porastu dok, sa druge strane, pronalazak novih antibiotika opada. Upotreba antimikrobne terapije nam je otvorila put za složene, visoko sofisticirane medicinske intervencije, što je rezultovalo produženjem životnog veka stanovništva. U poslednjih nekoliko decenija otpornost raste veoma brzo i postaje najveća pretnja po javno zdravlje XXI veka.
Izvor: www.silverbook.org
Antibiotici su antimikrobni agensi koje proizvode mikroorganizmi, najčešće kao sekundarne metabolite. Pretpostavlja se da je funkcija sekundarnih metabolita da ubijaju ili inhibiraju rast drugih mikroorganizama. Od većine poznatih antibiotika samo 1% se koristi u kliničke svrhe. Bez obzira na mali procenat, antibiotici su imali (i, i dalje imaju) dramatičan uticaj na tretman infektivnih bolesti!
Kako mikroorganizmi uspešno zaobilaze napad antibiotikom?
Antimikrobna rezistencija može biti urođena ili stečena. Primer za urođenu otpornost je pojava da su mikroorganizmi proizvođači antibiotika, istovremeno i otporni na svoj proizvod. Ali, kada pričamo o rezistenciji na antibiotike, mislimo pre svega na stečenu otpornost — mikroorganizmi su stekli otpornost prema antibioticima, na koje su do tada bili osetljivi.
Neke od ciljnih struktura na koje antibiotici deluju su: ribozomi, RNK polimeraza i žiraza. Ukoliko dođe do mutacije u genima za ciljne strukture govorimo o hromozomski kodiranoj rezistenciji. Međutim, postoji i drugi vid rezistencije — rezistencija kodirana R (eng.resistance) plazmidom. Ovi tipovi rezistencije se mogu razmenjivati horizontalnim transferom gena.
Na ovom tipu plazmida se nalaze geni koji modifikuju ili razgrađuju lekove, ili geni koji kodiraju enzime koji mogu da spreče usvajanje antibiotika ili da ih aktivno izbacuju napolje. Primer je R plazmid koji kodira ꞵ-laktamazu koja razara ꞵ-laktamski prsten i indukuje rezistenciju na peniciline i cefalosporine. Zahvaljujući R plazmidu, nosilac može biti otporan na niz antibiotika na koje je ranije bio osetljiv.
Geni za rezistenciju i R plazmidi su postojali i pre široke upotrebe antibiotika. Primera radi — soj Escherichia coli, koji je bio zamrznut 1946. godine, imao je plazmid sa genima koji mu omogućavaju rezistenciju na tetraciklin i streptomicin. Ovo nas navodi na zaključak da ekstenzivna upotreba antibiotika ne dovodi do antibiotske rezistencije, već dovodi do selekcije mikroorganizama sa već postojećim mehanizmom rezistencije.
Izvor: www.reactgroup.org
Zašto je antimikrobna rezistencija baš sada postala razlog zabrinutosti?
U prošlosti, kada bi se rezistencija na jedan antibiotik razvila, koristili smo neki drugi. Sada su situacije u kojima nemamo alternativu za neefikasan antibiotik sve češće. Vrste koje predstavljaju poseban problem su „ESKAPE” patogeni (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, K. pneumoniae, Acinetobacter baumannii, P. aeruginosa i Enterobacter spp.). Ove vrste patogena su posebno relevantne za bolničke infekcije.
Mnogi su razlozi zbog kojih se danas beleži manjak novoproizvedenih antibiotika. Farmaceutske industrije imaju malu dobit od proizvodnje antibiotika iz razloga što se oni koriste kratkotrajno i imaju potencijal da izgube efekat, kao razlog pojave sve većeg broja rezistentnih sojeva. Sama proizvodnja novih antibiotika je danas skuplja, s obzirom na to da postoje dodatni regulatorni zahtevi, koje sam antibiotik treba da ispuni.
Izvor:cloverbiosoft.com
Posledice antimikrobne rezistencije
Antimikrobna rezistencija ima značajne posledice po zdravlje stanovništva, kao i svojevrsne ekonomske implikacije. Procenjuje se da oko 25.000 ljudi u Evropi premine svake godine od intrahospitalnih (bolničkih) infekcija. Sa sigurnošću znamo da potreba za novim antibioticima može samo da se poveća. Kako medicina napreduje, koriste se sve komplikovanije procedure, a samim tim i rizik od infekcija raste. Povećan broj neizlečivih infekcija i smanjena efikasnost već postojećih antibiotika, vode ka sve većem morbiditetu i mortalitetu.
Neadekvatno lečenje i nekontrolisano prenošenje infekcija će samo povećati nivo otpornosti patogena prema antibioticima.
Rezistencija je manifestacija principa evolucije
Upotreba antibiotika u kliničkoj praksi je nova pojava, u poređenju sa postojanjem mikroorganizama na našoj planeti. Iz tog razloga, razvoj antimikrobne rezistencije treba posmatrati kao normalan adaptivni odgovor i manifestaciju Darvinovih principa evolucije. Kako bi preživele, bakterije reaguju na povećanu upotrebu antibiotika i „kreativnim” strategijama zaobilaze napad antibiotikom.
Napori za razvijanje novih antibiotika i razumevanje mehanizama rezistencije treba da budu kontinuirani i postojani. Ovo će verovatno biti dugotrajan „rat” protiv živih entiteta, koje odlikuje velika sposobnost prilagodljivosti i preživljavanja.
Izvor:www.reactgroup.org
Izvori:
Кnežević-Vukčević, J., Nikolić, B., Berić, T., Vuković-Gačić, B., Stanković, S. (2020), Mikrobiologija, Univerzitet u Beogradu-Biološki fakultet (poglavlje XII Antimikrobni agensi)
