Antibiotická rezistence: příčiny, mechanismy a důsledky

Známým příkladem působení přírodního výběru je vývoj rezistence mikroorganismů vůči antibiotikům. Od objevu penicilinu Alexandrem Flemingem v roce 1928 se antibiotika používají v boji proti bakteriálním onemocněním. Přirozené populace bakterií obsahují mezi obrovským počtem svých jednotlivých členů značnou variabilitu genetického materiálu, která je výsledkem mutací. Při vystavení antibiotikům většina bakterií rychle zahyne, ale některé mohou mít mutace, které je činí o něco méně citlivými. Pokud je expozice antibiotikům krátká, tito jedinci léčbu přežijí. Tato selektivní eliminace nepřizpůsobivých jedinců z populace je přirozený výběr.

Předpověď

Ve své přednášce o Nobelově ceně v roce 1945 Fleming řekl:

"V laboratoři není obtížné vytvořit rezistenci mikrobů vůči penicilinu tím, že je vystavíme koncentraci, která není dostatečná k jejich usmrcení, a totéž se občas děje v těle... Může nastat doba, kdy si penicilin bude moci koupit v obchodě každý. Pak hrozí nebezpečí, že se neznalý člověk může snadno poddávkovat a vystavením svých mikrobů nesmrtelnému množství léku je učinit rezistentními".

Maclyn McCarty vysvětlil, jaké to bylo před antibiotiky:

"Existuje řada infekcí, ze kterých se před objevem účinných antibakteriálních látek nikdo neuzdravil."

Mechanismy, kterými se bakterie stávají odolnými vůči antibiotikům, jsou genetická mutace a horizontální přenos genů.

Všechny chirurgické zákroky, při kterých dochází k rozřezání těla, představují obrovské riziko infekce. Antibiotika podávaná před operací a po ní umožňují chirurgům provádět operace, které by dříve byly smrtelně nebezpečné. Zřejmým příkladem je operace otevřeného srdce.

Léčba rakoviny, jako je chemoterapie a radioterapie, poškozuje imunitní systém. K posílení přirozené obranyschopnosti organismu se předepisují antibiotika. U pacientů s transplantovaným orgánem se vždy užívají léky k potlačení imunitního systému, jinak by napadl transplantát. Proto se antibiotika používají k ochraně organismu. Bez účinných antibiotik by obě skupiny pacientů mohly zemřít na infekce, které by jejich imunitní systém již nedokázal zvládnout.

"Je to dost chmurná budoucnost, myslím, že by byla vážně ohrožena řada velkých operací," řekl profesor Richard James z Nottinghamské univerzity.

Ohroženo je i lékařské využití. Počet testů, které prokázaly rezistenci na karbapenemy, jednu z nejúčinnějších skupin antibiotik, vzrostl z několika případů v roce 2003 na více než 300 případů v roce 2010. "Moje laboratoř zaznamenává rok od roku rostoucí počet rezistentních kmenů," řekl profesor Neil Woodford z oddělení antimikrobiální rezistence Agentury pro ochranu zdraví. Většina případů je rezistentní vůči některým lékům. Ještě horší je, že existuje několik případů kmenů, na které žádné antibiotikum nezabírá.

Mnoho infekcí, které byly téměř odstraněny, se vrací. Stále obtížněji se léčí pohlavně přenosná nemoc kapavka. Na celém světě je stále větším problémem tuberkulóza odolná vůči více lékům a extrémně odolná tuberkulóza. Pouze několik léků stále funguje.

Jedním z hlavních problémů jsou infekce, které postihují seniory v nemocnici. Největší hrozbou ve Spojeném království jsou oportunní bakterie, které žijí ve střevech, jako jsou E. coli a Klebsiella. Ty jsou nyní nejčastější formou infekce, kterou pacienti v nemocnici dostávají. Vykazují rostoucí míru rezistence vůči antibiotikům.

Oficiální varování

Úřad vlády Spojeného království vydal varování prostřednictvím Národního registru rizik pro civilní nouzové situace. Uvádí se v něm, že "počet infekcí komplikovaných antimikrobiální rezistencí by se mohl v příštích 20 letech výrazně zvýšit". "Bez účinných antibiotik by se i drobné chirurgické zákroky a rutinní operace mohly stát vysoce rizikovými procedurami, což by vedlo k prodloužení doby trvání nemoci a v konečném důsledku k předčasné úmrtnosti".

Podobné hodnocení vydala i WHO:

"Používání a zneužívání antimikrobiálních látek... za posledních 70 let vedlo k neúprosnému nárůstu počtu a typů mikroorganismů rezistentních vůči těmto lékům - což vede k úmrtím, zvýšenému utrpení a invaliditě a vyšším nákladům na zdravotní péči."

"Úmrtí na akutní respirační infekce, průjmová onemocnění, spalničky, AIDS, malárii a tuberkulózu tvoří více než 85 % úmrtnosti na infekce na celém světě. Rezistence vůči lékům první volby se u většiny patogenů způsobujících tyto nemoci pohybuje od nuly do téměř 100 %. V některých případech rezistence vůči lékům druhé a třetí linie vážně ohrožuje výsledky léčby. Bakterie způsobující tuberkulózu (TBC) si mohou vyvinout rezistenci vůči antimikrobiálním lékům používaným k léčbě tohoto onemocnění. Multirezistentní TBC (MDR-TB) je TBC, která nereaguje alespoň na isoniazid a rifampicin, 2 nejúčinnější léky proti TBC (WHO, 2018).

"K tomu se přidává významná globální zátěž rezistentních nemocničních infekcí, vznikající problémy s antivirovou rezistencí a rostoucí problémy s rezistencí na léky u zanedbávaných parazitárních onemocnění chudých a marginalizovaných skupin obyvatelstva."

WHO nyní sestavila seznam nejnebezpečnějších superbakterií na světě. Infekce odolné vůči antibiotikům se objevují po celém světě.

Po dostatečně dlouhé době a opakovaném vystavení antibiotikům se vytvoří populace bakterií rezistentních vůči antibiotikům. To vede k takzvaným evolučním závodům ve zbrojení neboli koevoluci, kdy bakterie pokračují ve vývoji kmenů, které jsou méně citlivé na antibiotika, zatímco lékařští výzkumníci pokračují ve vývoji nových antibiotik, která je mohou ničit. Podobná situace nastává u rezistence rostlin a hmyzu vůči pesticidům a u rezistence malárie vůči chininu.

Kapavka

Muž ve Velké Británii se nakazil "nejhorším případem" kapavky, sexuálně přenosné nemoci, na světě. Hlavní léčba antibiotiky azitromycinem a ceftriaxonem nemoc nevyléčila. Jeden z úřadů uvedl, že "je to poprvé, kdy případ vykazuje tak vysokou míru rezistence vůči oběma těmto lékům i vůči většině ostatních běžně používaných antibiotik".

Zlatý stafylokok rezistentní vůči meticilinu

Objevily se nové kmeny zlatého stafylokoka rezistentního vůči meticilinu (MRSA), které jsou odolné vůči nové generaci léků.

Tuberkulóza

Tuberkulóza (TBC) je infekční onemocnění způsobené bakteriemi. Způsobují ji různé typy mykobakterií, obvykle Mycobacterium tuberculosis. Nemoc obvykle napadá plíce, ale může postihnout i jiné části těla. Patogen se může šířit vzduchem a přenášet se z jednoho člověka na druhého. Odborníci se domnívají, že M. tuberculosis je nakažena třetina světové populace. K novým infekcím dochází rychlostí jedna za sekundu.

Tuberkulóza rezistentní vůči lékům představuje v mnoha rozvojových zemích závažný problém veřejného zdraví, protože její léčba je delší a vyžaduje dražší léky. MDR-TB je definována jako rezistence na dva nejúčinnější léky proti TBC první volby: rifampicin a isoniazid. TBC s rozsáhlou lékovou rezistencí je také rezistentní vůči třem nebo více ze šesti skupin léků druhé volby.

Tuberkulóza zcela rezistentní vůči lékům byla poprvé zaznamenána v roce 2003 v Itálii, ale až do roku 2012 nebyla hlášena v širokém měřítku. Je rezistentní vůči všem v současnosti používaným lékům.

Malárie

Malárie není způsobena bakteriemi, ale prvokem, který je do krve vpraven komárem. Obvykle se léčí kombinací dvou léků, artemetheru a lumefantrinu. Nyní se v Británii vyskytly čtyři případy, kdy léky selhaly. Pacienti se nakazili v Africe. Jeden z lékařů řekl: "Je to počáteční příznak a musíme to brát zcela vážně, protože se to může rozjet v něco s větším dopadem."

Teixobaktin je antibiotikum objevené v roce 2015, první nové antibiotikum objevené po čtyřiceti letech. Zatím není licencován pro všeobecné použití. Působí proti všem grampozitivním bakteriím, jako je Staphylococcus aureus, a proti některým dalším bakteriím, jako je Mycobacterium tuberculosis.