Era postantybiotykowa - co nas czeka?

Niedawno w Wielkiej Brytanii opublikowany został szeroko komentowany w prasie anglojęzycznej raport Lorda Jamesa O’Neilla dotyczący przyszłości świata w tzw. erze postantybiotykowej. Dane są szokujące. W 2050 roku co 3 sekundy będzie umierał człowiek z powodu oporności antybiotykowej (AMR — antimicrobial resitance). Rocznie umrze 10 milionów osób. Więcej niż z powodu nowotworów (obecnie 8,3 mln osób rocznie), cukrzycy (1,5 mln osób rocznie) i wypadków drogowych (1,2 mln).

.W kwietniu tego roku w USA pojawiły się doniesienia o odkryciu w badaniu moczu pacjentki bakterii E. coli opornych na najsilniejsze antybiotyki, tzw. „last resort”. Wciąż pojawiają się kolejne informacje (szczególnie często z krajów rozwijających się: Indii, Brazylii, również z RPA i Chin) o pojawieniu się szczepów opornych na antybiotyki z grupy „last resort”. Teraz bakterie oporne na najsilniejsze antybiotyki pojawiają się też w krajach rozwiniętych, co jest bardzo złym prognostykiem.

Powód coraz większej oporności bakterii na antybiotyki jest dość prozaiczny. W całej populacji bakterii istnieją osobniki o różnym stopniu oporności na działanie antybiotyków. Ta nie jest cechą zero-jedynkową (jest albo jej nie ma). Dobrym przedstawieniem mechanizmu powstawania groźnych i opornych na antybiotyki szczepów bakterii jest poniższa grafika. Selekcją nazywa się tu podanie antybiotyku, po którym populacja bakterii wyraźnie się zmniejszyła, jednak pozostałe osobniki są wysoce oporne i to one poprzez podziały komórkowe odbudują populację. Zakładając, że wyższa dawka leku (przyjęcie pełnej kuracji) pozwoliłaby wyeliminować również bardziej oporne bakterie, antybiotyk nie musiałby być czynnikiem selekcyjnym. Jest to oczywiście dość uproszczone wyjaśnienie zjawiska, które jak to zwykle bywa w przyrodzie, zależy od wielu czynników i ma dość skomplikowany przebieg. Jednym z istotniejszych elementów całego procesu jest mała, kolista cząsteczka DNA, zwana plazmidem, która może być przekazywana pomiędzy bakteriami jednego gatunku, jak również międzygatunkowo. To właśnie w plazmidzie mogą być zawarte geny oporności antybiotykowej . [Dobre wyjaśnienie metod przekazywania informacji genetycznej u bakterii]

Oczywiście wysoka oporność na konkretny antybiotyk nie oznacza od razu przeżycia osobnika w każdych warunkach i przy każdej dawce leku. Dlatego tak ważne jest, by przechodzić pełną kurację antybiotykową, od pierwszej do ostatniej pigułki, by zabić nawet te najbardziej oporne osobniki.

Z drugiej strony —   nie zawsze antybiotyki są konieczne do wyleczenia pacjenta z infekcji. Często układ odpornościowy organizmu z pomocą zwykłych leków poradziłby sobie również z najbardziej opornymi bakteriami, co pozwoliłoby uniknąć wzrostu oporności na antybiotyk. Zbyt częste stosowanie antybiotyków to jedna z głównych przyczyn AMR. Według danych zawartych w raporcie agencji Centers for Disease Dynamics, Economic and Policy (CDDEP) z roku 2015, największy wzrost całkowitego użycia antybiotyków nastąpił w Indiach, gdzie w ciągu dziesięciu lat liczba kuracji antybiotykowych wzrosła aż o 50%, do 12 miliardów w 2010 roku. Nie jest tego w stanie zrównoważyć niewielki spadek ich stosowania w krajach rozwiniętych (w tym i w Polsce).

Utrapieniem jest nie tylko nieroztropne wykorzystywanie antybiotyków w leczeniu infekcji u ludzi. Duże ilości tych leków podaje się zwierzętom hodowlanym w celu zwiększenia ich masy. W raporcie CDDEP przewiduje się, że w Chinach do 2030 roku liczby te wzrosną do poziomu 30 000 ton (!) rocznego zużycia antybiotyków w celach hodowlanych. Często wykorzystywany przez hodowców antybiotyk, kolistyna, to jeden z najsilniejszych leków, który ludziom podaje się w najtrudniejszych przypadkach. Antybiotyk z grupy nazwanej nie bez przyczyny „last resort” podawany jest w ogromnych ilościach, jak pasza, zwierzętom hodowlanym.

W immunologii, w rozważaniach o szczepionkach czy walce z patogenami, bardzo często stosowane są analogie militarne, o które nietrudno, gdyż w naszych organizmach nierzadko odbywają się najprawdziwsze „bitwy” między układem odpornościowym a bakteriami i wirusami. Sprawę antybiotyków można określić obrazowo jako salwy wystrzeliwane resztkami z arsenału tuż przed prawdziwą bitwą. Salwy te na dodatek pomagają dozbroić się przeciwnikom.

.Czy jest wyjście z tej sytuacji? Problemów do rozwiązania jest wiele. Są one często sprzężone z problemami ekonomicznymi i humanitarnymi. W zaleceniach obu wspomnianych wyżej raportów pojawiają się podobne rozwiązania obecnego kryzysu:

• Po pierwsze, ograniczenie stosowania antybiotyków w celach leczniczych. Antybiotyki bardzo często wykorzystywane są przez pacjentów i lekarzy w niewłaściwy sposó Największym problemem jest tutaj odróżnianie chorób wirusowych od bakteryjnych. W przypadku chorób wirusowych antybiotyki nie pomogą, a mogą stać się tylko czynnikiem selekcyjnym dla bakterii w organizmie człowieka. Niezbędne są więc prace nad stworzeniem zestawu do badania charakteru choroby (wirusowa czy bakteryjna). Musiałby być prosty w obsłudze i dawać natychmiastowy wynik. To pozwoliłoby uniknąć niepotrzebnych recept na antybiotyki.
• Po drugie, ograniczenie stosowania antybiotyków w hodowli zwierząt. Obecne w ich mięsie leki dostają się do organizmu człowieka. Antybiotyki wraz z odchodami zwierząt dostają się do gleby i wód gruntowych i mogą być przypadkowo przyjmowane przez ludzi. Brytyjski tygodnik „The Economist” pisze, że całkowity zakaz stosowania antybiotyków w hodowli zwierząt nie byłby kosztowny (spadek zysku hodowców raptem o 1%!).
• Po trzecie, zapewnienie higienicznych warunków i czystej wody w krajach rozwijających się. Według raportu Lorda O’Neilla poprawa warunków sanitarnych w tych krajach pozwoliłaby ograniczyć użycie antybiotyków o 60%. Innym zaleceniem jest immunizacja społeczeństw przez podawanie szczepionek.

.Powyższe punkty to zadania dla naukowców i polityków. Jednak każdy człowiek może przyczynić się do walki z AMR, czytając ulotki dołączane do antybiotyków i teksty o oporności bakterii, aby lepiej zrozumieć problem; zastanawiając się, czy na pewno chcemy wymagać od lekarza przepisania antybiotyku; pytając lekarza o działanie antybiotyków i biorąc je z rozwagą, poddając się pełnej kuracji, do ostatniej tabletki.

Bartosz Kabała

Bibliografia:  Tackling drug-resistant infections globally: Final report and recommendation, James O’Neill, 2016 [LINK] The state of the world’s antibiotics 2015, CDDEP, 2015 [LINK] The grim prospect, The Economist, 2016 [LINK]