Bakterije vs. človeštvo

Pozdravljeni v oddaji znanstvene redakcije Frequenza della Scienza. Nocoj bomo govorili o njih, o katerih ste gotovo že veliko slišali. Še več, upamo si trditi, da jih je velika večina poslušalcev in poslušalk že konzumirala. Današnja tema bodo – antibiotiki. V prvem delu oddaje boste izvedeli, kako delujejo, ali jih res tako nujno potrebujemo ter kako to, da niso več tako učinkoviti kot nekoč. V nadaljevanju bomo razložili, kako pride do bakterijske odpornosti proti antibiotikom, ter preverili, kolikšen delež krivde za ta pojav nosi njihova uporaba v veterini. Zanimalo nas bo tudi, v kolikšni meri so upravičeni očitki, da je farmacevtska industrija v zadnjem času zaspala pri razvoju novih antibiotičnih učinkovin. Za konec pa sta se znanstveni novinarki Radia Študent odpravili na ulice in znanje o pravilni uporabi antibiotikov preverili pri naključnih mimoidočih.

Danes si je težko predstavljati, da so pred odkritjem antibiotikov ljudje vsakodnevno umirali za boleznimi, ki jih sedaj brez težav pozdravimo. Zato antibiotiki veljajo za eno večjih odkritij medicine in pomemben zgodovinski mejnik. Brez njih si več ne predstavljamo sodobnega zdravljenja bakterijskih okužb. Vseeno pa velja spomniti, da je bil prvi antibiotik odkrit povsem nenačrtovano. Za laično javnost naključje, za znanstveno skupnost pa neupoštevanje dobre laboratorijske prakse sta hotela, da so se Alexandru Flemingu v laboratoriju na bakterijsko kulturo naselile spore glivic vrste Penicillium chrysogenum. Ko je Fleming opazil, da so glivice uničile njegove bakterije, je prišel do spoznanja, da glivice izločajo protibakterijsko učinkovino, ki jo je poimenoval penicilin. Prvi penicilinski antibiotik, ki se je začel uporabljati po letu 1945, pa sta – tokrat načrtno – izolirala Ernst Chain in Howard Florey. Vsi trije si delijo Nobelovo nagrado za medicino.

V splošni rabi pod imenom antibiotiki pojmujemo vse učinkovine, ki delujejo proti bakterijam. Po uradni definiciji pa so antibiotiki protibakterijske učinkovine naravnega izvora. Tiste kemijskega oziroma sinteznega izvora poimenujemo kemoterapevtiki. Več o različnih vrstah antibiotikov nam pove doktor Marko Anderluh s Fakultete za farmacijo.

"Zdaj kateri so naravni ..."

Kadar učinkovina uničuje bakterije, pravimo, da je baktericidna. Če pa učinkuje tako, da zavira razmnoževanje bakterij, govorimo o bakteriostatičnem delovanju. Izjemoma lahko določene antibiotične učinkovine delujejo tudi proti praživalim, a to je redkost. Pomembno pa je vedeti, da nikakor ne delujejo proti virusnim ali glivičnim okužbam, saj antibiotiki delujejo na dele celice, ki so specifični samo za bakterije.

Različni antibiotiki imajo torej v bakterijski celici različne tarče oziroma prijemališča. Penicilini denimo bakterijo napadejo tako, da oponašajo gradnike bakterijske celične stene in tako motijo njeno izgradnjo. Posledično celica propade, saj brez celične stene bakterija ne more preživeti. Druge učinkovine večinoma zavirajo sintezo bakterijskih proteinov ali bakterijske DNK.

Za uspeh terapije z antibiotiki je ključnega pomena, da je na mestu delovanja ves čas zdravljenja presežena minimalna terapevtska koncentracija. To je najnižja koncentracija, ki je potrebna, da antibiotična spojina preprečuje razrast bakterij. Da dosežemo učinkovito antibiotično delovanje, torej potrebujemo dovolj velike odmerke v primernih časovnih razmikih, ne glede na pot vnosa ali vrsto antibiotika. Pri nekaterih antibiotikih pa se učinkovitost povečuje s časom izpostavljenosti antibiotiku. Zato so začetni odmerki pogosto višji od običajnih doz.

Pustimo za zdaj teorijo ob strani in prisluhnimo praktičnemu primeru. Gotovo ste se tudi vi kdaj bebavo počutili, ko vam je zdravnik povedal, da imate samo virozo in da vam ne more predpisati antibiotika, čeprav ste – očitno zaman – dve uri preždeli v čakalnici. Kaj torej storiti, če zbolimo – iti ali ne iti k zdravniku?

Splošno pravilo, ki velja za sicer zdrave odrasle, je: če simptomi vztrajajo več kot dva do tri dni ali se celo stopnjujejo, je zdravnika vsekakor smiselno obiskati. Ta že na podlagi pregleda izkustveno oceni, ali gre samo za virozo ali za bakterijsko okužbo. Če vnetni pokazatelj C-reaktivni protein ali krajše CRP, ki ga izmerijo z enostavno krvno preiskavo, dosega višje vrednosti, značilne za bakterijsko okužbo, in temu pritrjujejo tudi tipični klinični znaki, je treba uvesti zdravljenje z antibiotikom. Kako zdravnik izbere ustrezen antibiotik, smo vprašali doktorja Marka Pokorna, pediatra in infektologa s Klinike za infekcijske bolezni in vročinska stanja Univerzitetnega kliničnega centra Ljubljana.

"Mi nekako predvidevamo …"

Zdravniške smernice določajo, kateri antibiotiki so učinkoviti proti kateri bakteriji in koliko časa je treba zdraviti katero okužbo. Smernice jasno opredeljujejo, kakšna so priporočena doziranja v danih časovnih razmikih. Pri otrocih je treba odmerek individualno prilagoditi glede na telesno maso. Prilagoditev odmerka je potrebna tudi za bolnike z zmanjšano ledvično ali jetrno funkcijo in s telesno maso, ki odstopa od povprečja. Več previdnosti velja tudi pri starostnikih in tistih, ki jemljejo zdravila, ki vstopajo v interakcije z antibiotiki, zaradi česar se poveča ali zmanjša učinek prvega ali drugega zdravila.

Zdravniška ocena okužbe na podlagi kliničnega pregleda se je izkazala kot učinkovito orodje za izkustveno določanje povzročitelja okužbe. Mikrobiološke preiskave na primarni ravni oziroma v zdravstvenih domovih so tako – z izjemo brisa žrela pri sumu na angino in testa na bakterije v urinu – postale redkost. K preiskavam se zdravniki zatečejo šele takrat, ko prvi ali celo drugi antibiotik »ne prime«. Zato pa se na mikrobiološke teste oziroma odvzem krvi in kužnin veliko bolj zanašajo v bolnišnicah. Zakaj tudi tam včasih raje izberejo antibiotik »od oka«, namesto da bi se najprej prepričali, za katero bakterijo gre oziroma na kateri antibiotik je ta bakterija občutljiva, razloži doktor Pokorn.

"V bolnišnici seveda so pa praviloma …"

Da se v bolnišnicah preveč mudi, da bi čakali na mikrobiološke teste, ki trajajo po več dni, meni tudi doktorica Kristina Nadrah, infektologinja in farmacevtka s Klinike za infekcijske bolezni in vročinska stanja v Ljubljani.

"Če je bolnik izjemno bolan … "

Če gre za zelo resno okužbo, se zdravniki odločijo za hospitalizacijo in intravensko infuzijo antibiotika. Ta je seveda bolj učinkovita kot tablete, saj zdravilo takoj pride v kri. Na tem mestu velja omeniti, da se celokupno število bolnikov z bakterijskimi okužbami v bolnišnicah povečuje. Za mnenje, zakaj vse več bolnih konča v bolnišnicah, smo vprašali doktorja Pokorna.

"Dejansko se je povprečna starost …"

V določenih primerih je zdravljenje z antibiotiki bolj, v drugih pa manj nujno. O razlikah med različno resnimi primeri je na glas razmišljal doktor Pokorn.

"Obstaja nek pojem …"

Kaj se zgodi, če zaradi napačne diagnoze ali odlašanja z obiskom pri zdravniku bolnik antibiotika ne dobi pravočasno, pa na primeru bakterijske okužbe mehurja razloži doktorica Kristina Nadrah.

"Recimo pri okužbi sečil …"

Kot vsako drugo zdravilo lahko tudi antibiotiki povzročajo težave. Neželeni učinek, ki se ga najbolj bojimo in ki se lahko pojavi kadarkoli, je alergijska reakcija na penicilinski antibiotik. Tistim, ki so že imeli takšno reakcijo, zdravniki iz previdnosti penicilinov ne predpisujejo več.

Ker antibiotiki ne razločijo med patogenimi in nepatogenimi bakterijami, se lahko poruši črevesna flora. Posledica tega so – pogost neželeni učinek antibiotikov – prebavne motnje oziroma antibiotična driska. Dobro pa je vedeti, da se ji lahko izognemo s preventivno uporabo probiotikov. Tako imenujemo bakterije, ki sestavljajo naravno črevesno floro. Pojavijo pa se lahko tudi zaspanost, preobčutljivostna reakcija na sonce in glivične okužbe, ki so prav tako posledica porušenja naravne bakterijske flore v različnih delih organizma.

Morda nam antibiotiki ne dišijo, ker lahko povzročajo neprijetne neželene učinke; morda osebno nismo ravno pristaši »kemije«. Ali mogoče obstaja način, s katerim se lahko antibiotikom izognemo? So naravne učinkovine s protimikrobnim delovanjem, kot sta denimo med in česen, realna alternativa antibiotikom?

Čeprav takšna živila lahko blažijo simptome prehlada, žal niso dovolj močna, da bi pozdravila resno bakterijsko okužbo. Dokazi in vitro protimikrobnega delovanja zdravil iz »naravne lekarne« namreč niso direktno prenosljivi na človeški organizem. Torej tudi če študije držijo, bi za dovolj močan protibakterijski učinek najbrž morali pojesti kar nekaj kilogramov česna. Obstajajo pa tudi manj boleči ukrepi, s katerimi se lahko izognemo bakterijski okužbi. Govori doktorica Nadrah.

"Večinoma je pač osnovna higiena …"

Cepljenje in higiena sta torej dva enostavna, a nadvse učinkovita ukrepa za izognitev jemanju antibiotikov. Da smo zboleli, torej ni kriva samo tista oseba na avtobusu, ki je poleg nas dvakrat kihnila, temveč tudi mi sami, ker si nismo dovolj pridno umivali rok. Posebno uvidevnost in še višje higienske standarde gre nameniti najbolj ogroženim skupinam, ki jih lahko bakterijske okužbe življenjsko ogrozijo. To so dojenčki in otroci, starostniki, nosečnice in imunsko oslabljeni bolniki, pozorni pa moramo biti tudi na domače živali. Okužbe se namreč ne prenašajo samo z živali na človeka, ampak tudi obratno, s smrkajočega lastnika na njegovega štirinožca.

Sledi krajši glasbeni premor, v nadaljevanju oddaje pa bo beseda tekla o odpornosti bakterij proti antibiotikom in razvoju novih protimikrobnih učinkovin. Ostanite z nami na 89,3 MHz.

Strelnikoff&Marko Brecelj - Higijena

Pozdravljeni še enkrat v oddaji Frequenza della Scienza. Nocojšnja tema so antibiotiki. Izvedeli smo že, kako se zdravniki lotijo predpisovanja antibiotikov. V nadaljevanju bomo govorili o pojavu bakterijske odpornosti proti antibiotikom, ki je ena večjih groženj za javno zdravje v enaindvajsetem stoletju. Dotaknili pa se bomo tudi razvoja novih protimikrobnih učinkovin.

O odpornosti oziroma rezistenci proti antibiotikom govorimo v primeru, ko so nekateri ali celo vsi sevi določene bakterijske vrste sposobni preživeti kljub izpostavljenosti enemu ali več antibiotikom, čeprav so bili na njih nekoč občutljivi. Patogene bakterije, odporne proti več antibiotikom, se imenujejo večkratno odporni oziroma multirezistentni patogeni. Zakaj je pojav rezistence danes tako zaskrbljujoč, nam pojasni doktorica Darina Sedláková, vodja pisarne Svetovne zdravstvene organizacije v Sloveniji.

"Antibiotics are one of the most …"

Velja poudariti, da odpornosti proti antibiotikom ne razvijemo ljudje, temveč bakterije. Mehanizme tega, kako bakterije postanejo rezistentne, nam pojasni izredni profesor Marko Anderluh z ljubljanske Fakultete za farmacijo.

"Rezistenca je v bistvu zelo zelo …"

Kot smo slišali, uporaba antibiotikov resda neizogibno vodi do pojava rezistence pri bakterijah. Vendar v določenih primerih, kot je denimo okužba možganskih ovojnic, velja, da je smrtnost v primeru nezdravljenja z antibiotiki zelo visoka. Zato je seveda treba pretehtati koristi in tveganja zdravljenja z njimi. Z določenimi ukrepi je razvoj odpornosti bakterij proti antibiotikom možno zajeziti oziroma upočasniti. Primer učinkovitega ukrepa je kolobarjenje z antibiotiki, pri čemer se za določeno časovno obdobje neki antibiotik umakne iz uporabe. Bakterije tako čez čas postanejo ponovno občutljive nanj. Še več ukrepov pa nam predstavi doktorica Sedláková:

"The antibiotics although they …"

Antibiotiki se po nepotrebnem najpogosteje predpisujejo za okužbe dihal, ki so v veliki večini posledica virusne okužbe. Na splošno pa se je treba pri zdravljenju z antibiotiki držati načela, da se najprej predpiše antibiotik s čim ožjim spektrom delovanja, ki deluje ciljno proti povzročitelju bolezni. Le v primeru, ko tak antibiotik ni učinkovit, se preide na antibiotike s širokim spektrom. Ker ti delujejo na več bakterijskih vrst, predstavlja njihova uporaba selekcijski pritisk za razvoj odpornosti pri več bakterijah.

V določenih primerih pa se antibiotiki vendarle predpisujejo tudi preventivno. Do okužbe lahko namreč pride tudi v bolnišnici med postopkom diagnostike, zdravljenja, zdravstvene nege ali rehabilitacije. Take okužbe imenujemo bolnišnične okužbe in veljajo za enega večjih javnozdravstvenih problemov v Sloveniji, Evropi in tudi v svetu. Porast bolnišničnih okužb je deloma posledica tega, da te okužbe bolje prepoznamo, deloma pa napredka v medicini, saj je več posegov invazivnih, kot je denimo vstavljanje umetnih materialov v telo.

V bolnišnicah se lahko okužimo tudi z bakterijo Staphylococcus aureus, ki je odporna proti antibiotiku meticilinu – bolje jo poznamo pod kratico MRSA. Običajno je MRSA odporna tudi proti številnim drugim antibiotikom, kar je posledica njihove neracionalne rabe. V bolnišnicah lahko MRSA vstopi v kri ali druga tkiva kadar koli med oskrbo, zlasti pa ob umetnem predihavanju in izvajanju invazivnih postopkov, kot so operativni posegi ter vstavitev žilnega katetra. V bolnišnici pridobljena MRSA lahko povzroči lokalizirane okužbe kože ali življenjsko nevarne okužbe, denimo pljučnico, okužbo na mestu operativnega posega ali celo okužbo krvi s posledično sepso. Več o težavah z okužbo z bakterijo MRSA nam pove doktorica Kristina Nadrah s Klinike za infekcijske bolezni in vročinska stanja.

"Pravzaprav moramo ločiti med okužbo …"

Še ena skupina odpornih bakterij, ki nam v zadnjih dveh desetletjih povzroča kopico težav, so bakterije z encimi ESBL. ESBL je angleška kratica za extended spectrum beta lactamases. Encimi laktamaze naredijo bakterije odporne proti večini penicilinov, cefalosporinom in monobaktamom. Velikokrat pa imajo poleg encimov ESBL te bakterije tudi gene, ki jim omogočajo odpornost še proti številnim drugim antibiotikom. Encime ESBL najpogosteje proizvajajo sevi bakterij vrst Escherichia coli in Klebsiella pneumoniae. Čeprav se večinoma prenašajo s kontaktom, pa je bilo ugotovljeno, da se Escherichia coli ESBL lahko prenaša tudi s hrano, predvsem s surovim mesom.

Tudi bakterije z encimi ESBL lahko tako kot MRSA bolnika le kolonizirajo, kar pomeni, da poseljujejo kožo in sluznice, ne povzročajo pa okužbe. Problem nastane ob okužbi z ESBL-pozitivno bakterijo, saj v tem primeru običajni peroralni antibiotiki niso učinkoviti in je treba bolnika napotiti na zdravljenje v bolnišnico, kljub temu da sama okužba ni zapletena. Ob sprejemu v bolnišnico bolnike z bakterijami ESBL zaradi možnosti prenosa na druge bolnike običajno osamijo. Posledice teh okužb so daljši čas zdravljenja in bolnišnične oskrbe, večje število zapletov in višji stroški v primerjavi z okužbami, ki niso povzročene z bakterijami ESBL.

Pojav multirezistentnih patogenov je posledica velike uporabe antibiotikov. Doktor Marko Pokorn z ljubljanske Klinike za infekcijske bolezni in vročinska stanja nam razloži, da sta zato ključnega pomena spremljanje porabe in preudarna uporaba antibiotikov.

"Mislim da je …"

Kot smo slišali, odpornost bakterij proti antibiotikom narašča tudi zaradi njihove uporabe v veterinarski medicini. Doktorja Antona Svetlina z Uprave Republike Slovenije za varno hrano, veterinarstvo in varstvo rastlin smo vprašali, kdaj se antibiotiki dajejo živalim.

"Antibiotiki za uporabo v veterinarski medicini …"

Antibiotiki se v veterinarski medicini torej lahko uporabljajo le za zdravljenje bolnih živali, ne pa rutinsko za prikrivanje slabih higienskih pogojev ali neustrezne reje oziroma skrbi za živali. Doktor Svetlin nam pove še, da je v Evropski uniji prepovedana uporaba antibiotikov z namenom pospeševanja rasti.

"Z letom 2006 je bila …"

V splošnem pa je poraba antibiotikov v veterinarski medicini v Evropski uniji v upadu. Govori doktor Anton Svetlin.

"V skladu z globalnim …"

Zaradi pomanjkanja novih antibiotikov moramo še posebej skrbno ravnati s tako imenovanimi rezervnimi antibiotiki, kot so na primer vankomicin ali karbapenemi. Ti so velikokrat sploh edini, ki nam lahko pomagajo pri okužbi z multirezistentnimi sevi. Novi antibiotiki bi pristali v kategoriji rezervnih antibiotikov ali pa bi bakterije razvile rezistenco nanje. Zato so se velika farmacevtska podjetja po večini umaknila iz razvoja novih antibiotikov, ker se jim razvoj verjetno ne bi nikoli finančno povrnil.

Kljub temu bi bilo napačno trditi, da razvoj novih protimikrobnih učinkovin ne poteka. Iskanje oziroma sinteza novih antibiotikov oziroma z novimi prijemališči ni edina možnost za boj proti odpornim bakterijam. Nekateri znanstveniki in znanstvenice so se lotili reševanja te težave s povsem drugim pristopom. Primer je uporaba tehnologije CRISPR/Cas9 za natančno gensko spreminjanje. Protein Cas9 si lahko predstavljamo kot nekakšne škarje, ki razrežejo DNK na točno določenem mestu. S specifično dostavo sistema CRISPR/Cas9 v patogene bakterije bi na primer lahko iz njihovega genoma izrezali gene za odpornost proti antibiotikom. Tako bi jih ponovno naredili občutljive na že dolgo uporabljane antibiotike, kot je denimo penicilin.

Še ena novost s področja razvoja protibakterijskih učinkovin je uporaba protiteles, ki so povezana s toksinom. Protitelesa so molekule, ki jih proizvaja naš imunski sistem. Vsako protitelo je ozko specifično za točno določen del na tujku, ki je potencialno nevaren za naš organizem. Protitelesa se vežejo s tujki in jih označijo tako, da jih imunski sistem lažje zazna in odstrani iz telesa. Protitelo s toksinom bi torej prepoznalo le en točno določen bakterijski sev in se vezalo nanj, toksin pa bi bakterijo pokončal.

Z razvojem novih protibakterijskih učinkovin se ukvarja tudi izredni profesor Marko Anderluh.

"Jaz sam se ukvarjam …"

Trelkovsky - Bacteria

Pozdravljeni vnovič v oddaji Frequenza della Scienza, v kateri smo se posvetili antibiotikom. Za konec sta novinarki znanstvene redakcije izstopili iz svojega znanstvenega mehurčka in se podali na ulice rožnodolskega študentskega naselja. Pri naključnih mimoidočih sta preverjali znanje o antibiotikih, odgovore pa sta potem preverili pri strokovnjaku, doktorju Marku Anderluhu s Fakultete za farmacijo. Pa poglejmo, kako so se znašli naslednji anonimni anketiranci, ki jih bomo zavoljo reprezentativnosti vzorca samo na kratko opisali: fanta na klopci ob košarkarskem igrišču, mlada družina na sprehodu z vozičkom, študenta sredi pomembnega pogovora na parkirišču, mlada mamica ob otroških igralih in študentka, ki se ji je mudilo neznano kam.

Zastavili sta jim nekaj kratkih vprašanj. Prvo se je glasilo: Proti kateremu povzročitelju deluje antibiotik?

"Bolečinam, vnetju …"

Temu, da antibiotik deluje izključno proti bakterijam, je še enkrat pritrdil tudi doktor Marko Anderluh.

"Antibiotiki, vsaj tako jih definiramo …"

Naslednje vprašanje: Koliko časa je treba jemati antibiotik?

"Tok kot predpiše zdravnik …"

In še odgovor doktorja Marka Anderluha.

"Če ne jemljemo …"

Če povzamemo: antibiotik pojej do konca ali pa ga sploh ne jej. Gremo dalje. Zakaj je pri jemanju antibiotika pomembno, da se držimo ure?

"Zato ker se sprošča učinkovina …"

Kot pojasni farmacevt, doktor Anderluh:

"Zdaj, če bomo zamudili …"

Sledilo je vprašanje: Ali antibiotiki vplivajo na učinkovitost kontracepcijskih tablet?

"Ne vem, ne koristim …"

Kot smo ravnokar lahko slišali, je mlada mamica kljub rednemu jemanju tabletk zanosila ravno zaradi antibiotika. Pritrdilno odgovarja tudi doktor Anderluh.

"Interakcije dostikrat temeljijo …"

Torej: če si na tabletkah in si ne želiš nenačrtovane nosečnosti, ves čas jemanja antibiotika in še par dni po koncu jemanja raje uporabljaj dodatno zaščito. Za konec pa še vprašanje, ki vse skrbi, a si ga ne upamo zastaviti zdravniku ali farmacevtu: Ali res niti pod razno ne smemo piti alkohola, če jemljemo antibiotik?

"Ne. Odvisno od antibiotika …"

Alkohol seveda ni najboljša izbira »tekočine«, medtem ko se organizem bori proti okužbi. Da alkohol niti ni tako problematičen pri čisto vseh antibiotikih in da je največja težava, če ga uživamo skupaj z antibiotikom, hujši »maček« od običajnega, je zveste poslušalce in poslušalke Radia Študent razsvetlil doktor Marko Anderluh s Fakultete za farmacijo.

"Tukaj bi zelo rad poudaril …"

V današnji oddaji smo razpravljali o pomembnosti mesta, ki ga v sodobni medicini zavzemajo antibiotiki. Kot smo spoznali, o antibiotikih ne vemo vsega ne naključni mimoidoči ne znanstveniki ne zdravniki. Vsi skupaj pa nosimo svoj delež odgovornosti za obvladovanje bakterijske rezistence in le s skupnimi močmi lahko preprečimo, da bi se zaradi neodgovorne rabe antibiotikov vrnili nazaj v čas, preden smo jih poznali.

O dogajanju v areni človeštva in bakterij sta poročali Andrea in Angelika.

Urednikoval je Arne.

Brala sva Pia in Benjamin.

Tehniciral je Blaž.