Антибиотици – шта је најгоре што може да се деси?

Време читања: 6 минута

Пошто сте тренутно живи и довољно стари да умете да читате, вероватно сте се у току свог живота већ сусрели са антибиотицима. Није то ништа чудно, поготово када се узме у обзир да су антибиотици убедљиво најзаступљенији лекови на рецептима широм света (Sriram, 2021).

Живот са антибиотицима је једноставан: разболите се, одете код лекара, он вам у року од два минута препише нешто мање или више непријатно и недељу дана касније сте као нови – зар то не звучи савршено?

Е, па није. Далеко је од савршеног јер људи не умеју да користе антибиотике.

Време је да се упознамо са једном од највећих криза у савременој медицини.

Шта све може бити антибиотик?

У антибиотике спадају сви они лекови који могу бити коришћени у борби против бактеријских инфекција. Зависно од тога који вам је антибиотик преписан, он може или директно убијати бактерије или им на неки други начин сметати, успоравајући им раст. Различити антибиотици имају различите „тактике” којима се боре против бактерија, односно разноврсне и веома бројне механизме дејства. То значи да се, у зависности од карактеристика бактерије која је одговорна за неку инфекцију, мора бирати адекватан антибиотик који ће имати утицај на њу.

Антибиотици су већ деценијама у широкој употреби и у хуманој и у ветеринарској медицини, а живот без њих великом броју људи делује незамисливо. Међутим, колико год ови лекови били моћни, данас се развијају сојеви бактерија отпорни на оне антибиотике који би требало да могу да их убију.

Како се то дешава?

Бактерија не може само да „одлучи” да не реагује на неки антибиотик. Она је, као и сваки живи организам, ограничена ониме што јој гени дозвољавају. Тако, на пример, уколико бактерију третирамо антибиотиком који напада неки одређени протеин, она неће моћи тек тако да промени структуру тог протеина и избегне смрт. Разлог томе је једноставан: структура протеина зависи од гена који носи информацију о њему, па без промене гена нема ни промене структуре одговарајућег протеина. Исто важи и за било коју другу структуру коју би антибиотик могао напасти.

Међутим, како би се размножила, свака бактерија мора прво да умножи све своје гене. Пошто се при сваком умножавању генетичког материјала дешавају грешке (мутације), а бактерије се размножавају веома брзо, у свакој новој генерацији постоји шанса да настане значајно измењена бактерија на коју дати антибиотик више не делује. Таква бактерија се назива резистентном (отпорном) на тај антибиотик, а сама резистенција се може испољити врло брзо и на више различитих начина. На пример, може се десити да дође до мутације у гену који носи информацију о циљном протеину (ако антибиотик делује на неки протеин), па циљни протеин постаје непрепознатљив антибиотику, или пак да бактерија развије механизам којим би неки антибиотик уништила или избацила из себе (Reygaert, 2018).  

Па добро, шта ако се деси да понека бактерија преживи?

Истина, у почетној популацији бактерија коју нападамо ће врло мали проценат њих успети да преживи третман антибиотиком (ако ишта преживи), али оне којима то пође за руком могу нам створити много већи проблем.

Када популацију бактерија третирамо антибиотиком, тај антибиотик за њих представља селективни притисак. Укратко, то значи да третман преживљавају само оне бактерије које имају развијену резистенцију, док остале умиру. Када се преживеле бактерије размноже, долазимо до ситуације у којој је цела популација резистентна на антибиотик којим покушавамо да је третирамо, што значи да тај антибиотик више није ефикасан против датог соја. Уколико резистентне бактерије напусте организам у којем се налазе и пронађу другог домаћина (на пример, неког са ким је заражени био у контакту), а и том домаћину се препише исти антибиотик, ето проблема – бактеријама није ништа, а домаћина неколико дана касније воде у болницу.  

До развоја резистенције углавном не долази уколико се антибиотици користе онако како је то предвиђено. Међутим, проблем настаје када:

• користимо антибиотике да лечимо вирусне инфекције –антибиотици се користе искључиво против бактерија и нису делотворни против вируса
• користимо антибиотике „превентивно” – ни у којем случају није добра идеја да антибиотике користимо „за сваки случај” јер нас ово понашање не чини нимало здравијим (штавише, неки антибиотици могу и директно уништавати наше ћелије и ћелије оних бактерија које нам помажу)
• антибиотике узимамо „на своју руку” – све и да лечимо бактеријску инфекцију, употреба антибиотика без надзора и препоруке лекара може довести до тога да користимо погрешну дозу лека или да га пијемо краће или дуже него што би требало, што повећава шансу за развој резистенције
• превремено престајемо са употребом прописаних антибиотика – то што се осећамо добро не значи да се наш организам до краја изборио са инфекцијом а, ако прекинемо употребу антибиотика без консултације са лекаром, постоји шанса да неке преживеле бактерије развију резистенцију због смањене концентрације антибиотика
• неупотребљене антибиотике бацамо у смеће – уколико преостале дозе антибиотика не складиштимо у складу са прописима и оне заврше на депонијама, расту и шансе да бактерије које живе на тим депонијама временом науче да се носе са новим окружењем и развију резистенцију

Генерално, уколико су антибиотици присутни у ниским концентрацијама, резистенција се много лакше развија јер ове концентрације нису довољне да убију већину бактеријских ћелија, али опет представљају довољан селективни притисак да оне бактерије које имају ген за резистенцију имају и еволутивну предност уколико су поново изложене антибиотику.

Дакле, шта је најгоре што може да се деси?

Откако се антибиотици масовно користе, све су чешћи случајеви у којима пацијенти у болнице стижу инфицирани сојевима који су резистентни на велики број антибиотика (мултирезистентни), па се за њихово лечење може користити само веома ограничени број ретко коришћених лекова. Један од антибиотика у овој последњој линији одбране је и колистин, који делује тако што дестабилизује и разара ћелијске зидове Грам-негативних бактерија.

Употреба колистина је веома строго регулисана на међународном нивоу, што значи да се овај лек не може тако лако преписати ни од стране лекара ни од стране ветеринара. Разлог је очигледан – потенцијална резистенција на колистин (или било који од малобројних лекова у последњој линији одбране) представљала би велики проблем у лечењу озбиљних болничких инфекција.

С обзиром на то да постоје врло строги прописи у вези са употребом колистина, делује мало вероватно да бисмо се наредни пут када одемо у болницу могли сусрести са инфекцијом којој не можемо ништа. Па ипак, колистин више не доноси сигурну победу против инфекција мултирезистентним бактеријама.

Почетком 2016. године објављен је рад о једном од првих случајева резистенције на колистин посредоване плазмидима (Liu, 2016). То значи да бактерије које су тада развиле резистенцију на колистин могу и да је преносе на околне јединке путем плазмида, малих молекула ДНК који се независно од остатка ћелије могу умножавати и прелазити из једне ћелије у другу. Сви претходно пријављени случајеви резистенције на колистин били су последица мутација гена који се не могу преносити на друге бактерије (хромозомски гени), па су самим тим били и релативно неодрживи. 

Појава плазмида који носе резистенцију на колистин довела је до наглог ширења резистенције у Кини у периоду од новембра 2015. до објаве горепоменутог рада, а затим и шире, па је тако већ маја 2016. године резистентни mcr-1 мутант доспео и до САД. 

Ова прича је само један од примера проблема са којима се лекари и научници константно сусрећу, а који су директна последица непоштовања прописа. До развоја mcr-1 мутанта у Кини дошло је због тога што је колистин неконтролисано и несавесно коришћен у одгајању свиња, у чијим је ткивима првобитно и откривен овај сој, иако је већ у том тренутку међународна заједница инсистирала да се антибиотици попут колистина не користе уколико то није апсолутно неопходно.

Штета је, међутим, већ начињена. У 2019. години, 1,27 милиона људи је умрло од инфекција бактеријама резистентним на антибиотике, а претпоставља се да је још 4,95 милиона смрти у тој години барем на неки начин било повезано са резистенцијом. Не знамо колико њих би могао спасити колистин да није било mcr-1, али то можда није ни битно. 

Иако смо се данас фокусирали на причу о једном антибиотику, сличне ствари се дешавају са све већим бројем комерцијално доступних антимикробних лекова. Сада смо принуђени да трагамо за новим супстанцама које нам могу помоћи у борби против бактерија јер смо касно схватили да неки прописи ипак постоје са веома добрим разлогом – оно што нам остаје јесте да се надамо да смо из ове ситуације ипак нешто научили.

Извори:

1. Liu, Y. Y., Wang, Y., Walsh, T. R., Yi, L. X., Zhang, R., Spencer, J., … & Shen, J. (2016). Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. The Lancet infectious diseases, 16(2), 161-168.
2. Reygaert, W. C. (2018). An overview of the antimicrobial resistance mechanisms of bacteria. AIMS microbiology, 4(3), 482.
3. Sriram, A., Kalanxhi, E., Kapoor, G., Craig, J., Balasubramanian, R., Brar, S., … & Laxminarayan, R. (2021). State of the world’s antibiotics 2021: A global analysis of antimicrobial resistance and its drivers. Center for Disease Dynamics, Economics & Policy: Washington, DC, USA.