Évente tízmillió embert ölhetnek meg a parányi gyilkosok

Vágólapra másolva!

Ijesztő mértékben és sebességgel terjednek a különböző antibiotikumoknak ellenálló mikroorganizmusok, az úgynevezett szuperbaktériumok. A parányi gyilkosok lassan olyan veszélyessé válnak, hogy már az utolsó mentsvárnak számító antimikrobiális gyógyszerek sem hatnak rájuk. A kutatók különféle módszerekkel igyekeznek felvenni a harcot a megölhetetlennek tűnő kórokozókkal szemben, a kreatív megoldások tárháza az újfajta molekuláktól a ragadozó baktériumokig terjed.

Stvorecz Adrián

Vágólapra másolva!

betegség genetika antibiotikum mutáció fertőzés baktérium2017 gyógyszer gén

Úgy tűnik, az antibiotikumoknak ellenálló baktériumok terjedésének egyelőre nem lehet gátat szabni, és a tragédiával végződő fertőzések száma is egyre csak nő.

Az amerikai járványügyi központ (CDC) egy mostanában közölt jelentése arról számolt be, hogy 2016 augusztusában egy asszony Klebsiella-fertőzésben hunyt el Nevadában. A főként a légző és kiválasztó szervrendszereket megtámadó baktériumtörzs akkor jutott a páciens szervezetébe, amikor lábtörés miatt egy indiai kórházban ápolták. A mikroba gyakorlatilag mindennek ellenállt, amivel támadták, 26-féle antibiotikummal szemben volt rezisztens.

Indiában különösen égető problémának számít a szuperbaktériumok terjedése. Egy 2016 októberében megjelent tanulmány szerint az ázsiai országban az újszülötteket érintő szepszises esetek több mint egyharmadát olyan kórokozók idézték elő, amelyek többféle gyógyszerkészítménynek ellenálltak, gyakorlatilag legyőzhetetlennek bizonyultak.

Az ijesztő statisztikákat különösen kidomborítja, hogy a kórházakban gyakorta előforduló Acinetobacter okozta megbetegedések 82 százalékát képtelenek voltak az orvosok hatékonyan kezelni.

A gond természetesen nem csupán Indiát, hanem az egész világot érinti. Egy idén januárban publikált kutatás eredményei azt mutatták, hogy Európában az újszülöttosztályokon kezelt csecsemők átlagosan 10–17 százalékát érintik kórházi fertőzések, amelyek közül számosat multirezisztens kórokozó okozhat.

Ha a kedvezőtlen tendencia folytatódik, és egyre több és több baktérium válik rezisztenssé, akkor újra eljöhet egy antibiotikumok nélküli korszak, amely során még egy egyszerű ujjelvágásba is bele lehet halni. A szimplának ígérkező műtétek sem lesznek többé rutinbeavatkozások, a szervátültetések és daganatellenes kezelések pedig egyenesen lehetetlenné válnak a terápiákat követő kikerülhetetlen baktériumfertőzések miatt.

Az MRSA (meticillinrezisztens Staphylococcus aureus, a felvételen sárgával jelölve) talán a legismertebb szuperbaktérium. Többek között bőrbetegségeket és tüdőgyulladást okozhat Forrás: WikimediaCommons

Napjainkban a szuperbaktériumok világszerte körülbelül 700 ezer embert ölnek meg, az előrejelzések pedig még ennél is sötétebb jövőképpel számolnak. Egy 2014-ben készült jelentés jóslata szerint

2050-től évente 10 millióan

halhatnak meg a világon az antibiotikumoknak ellenálló kórokozók miatt.

Így születik meg egy multirezisztens mikroba

A baktériumok a természetes szelekció kiemelt haszonélvezői, hiszen könnyen és számos módon képesek alkalmazkodni a különböző hatóanyagokhoz. Néhány baktériumtörzs természettől fogva ellenálló egy-egy antibiotikummal szemben, mások mutációk vagy egy másik mikroorganizmus révén szerzik be ezt a képességet.

A mutációk spontán események, amelyek a legtöbbször hátrányosan vagy éppen sehogy sem érintik az adott organizmust. Kis részük azonban hasznos az élőlény számára, és különbözőféleképpen teheti ellenállóvá az érintett kórokozót. Például olyan enzimek termelődhetnek, amelyek hatástalanítják a gyógyszer hatóanyagát, vagy éppen az a gyenge pont iktatódik ki a baktériumban, amelyet az antibiotikum megcéloz.

A rezisztens génekhez aztán könnyen hozzá lehet férni. A kórokozók egymás között kicserélhetik az ellenállóságot biztosító géneket (ezt hívjuk konjugációnak), vagy akár vírusokkal is átjuttathatják egymásba a szükséges genetikai információkat. Egyes baktériumok a környezetükből, szabadon is felvehetik a kívánt DNS-t.

Mivel a kórokozók több rezisztenciagénhez hozzájuthatnak, több antibiotikummal szemben is ellenállóvá válhatnak.

Mi is hozzájárulunk a baktériumok evolúciós fejlődéséhez

Az előbb vázolt evolúciós folyamatot sajnos mi is alaposan elősegíthetjük – példának okáért azzal, ha feleslegesen szedünk antibiotikumokat. Nagyon sok olyan fertőzésnek tűnő állapot van, amelyről nehéz megállapítani, hogy baktérium vagy vírus okozza-e. Emiatt az orvosok rendszerint túlzottan óvatosak, és inkább antibiotikumot írnak fel a betegnek. Nem segít ezen, hogy a páciensek gyakran nyomást gyakorolnak az orvosokra azért, hogy az antibiotikumok mellett döntsenek.

Ugyancsak nem könnyíti meg a helyzetet, hogy a mezőgazdaság sem fukarkodik a készítmények használatával, ráadásul

az alkalmazás fő célja sokszor nem az állatok gyógyítása, hanem a betegségek kialakulásának megelőzése és a testnövekedés gyorsítása.

A statisztikák országonként eltérőek. 2015-ben például 15,6 millió kilogramm antibiotikumot értékesítettek az Egyesült Államokban kizárólag mezőgazdasági célokra – ez az összes antimikrobiális készítmény nagyjából 70 százalékát fedi le. Még megdöbbentőbb, hogy az állatok kezelésénél bevetett készítmények mintegy 62 százaléka az emberi terápiák során is szerepet kap. A statisztikák javítása érdekében az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság (FDA) a 2017-es év beköszöntével megszorításokat vezetett be, ennek értelmében a továbbiakban nem alkalmazhatók növekedésserkentésre olyan antibiotikumok, amelyeket embergyógyászatban is használnak.

Még drasztikusabb a helyzet Kínában, amely a Föld legnagyobb antibiotikum előállítója és fogyasztója is egyben. Számítások alapján

2012-ben csak a sertés- és baromfitenyésztésben 38,5 millió kilogramm antibiotikumot használtak fel az ázsiai országban.

Az Európai Unióban ugyan hivatalosan már korábban betiltották az antibiotikumok növekedésserkentő és preventív célú felhasználását, a készítmények használatának jelentős része továbbra is az állattenyésztéshez köthető. 2011-es adatok szerint például Németországban 1734 tonna antimikrobiális szert alkalmaztak a mezőgazdaságban, nagyjából kétszer annyit, mint amennyit embereknek adtak.

Persze túlzás lenne azt állítani, hogy mindenről mi tehetünk, vagyis az antibiotikumok alkalmazásával mi alakítjuk ki a rezisztenciát. A baktériumok évmilliók óta küzdenek antibiotikumokkal egymás ellen, így léteznek olyan mikroorganizmusok, amelyek mindenféle emberi behatás nélkül magukban hordozzák a gyógyszereknek ellenálló géneket.

Magyar kutatók is küzdenek a szuperbaktériumok ellen

A fokozódó fenyegetés természetesen serkentőleg hat a területet érintő kutatásokra. Vannak tudósok, akik szerint a talajban kell keresni a legújabb antibiotikumok forrását, míg mások azt fedezték fel, hogy egy orrban élő baktérium (Staphylococcus lugdunensis) hatékony lehet az egyik legveszélyesebb gyógyszereknek ellenálló mikroorganizmus, az MRSA (meticillinrezisztens Staphylococcus aureus) ellen.

Egyes szakemberek azt találták, hogy a tűz ellen érdemes tűzzel küzdeni. A Bdellovibrio bacteriovorus nevű mikroorganizmus például úgy viselkedik, mintha "élő antibiotikum" lenne: miután bejutott a kórokozó baktériumok belsejébe, belülről felfalja és felpuffasztja őket. Amikor eleget evett, osztódik, és kitör az elpusztított gazdatestből.

Hasonlóan meglepő felfedezés, hogy az erszényes ördög (tasman ördög) anyatejében lévő peptidek megölik a rezisztens mikrobákat.

A szuperbaktériumok elleni küzdelemben a magyar kutatók is aktívnak számítanak. A Szegedi Tudományegyetem és az MTA Szegedi Biológiai Központjának munkatársai a rezisztencia kialakulásának okait és útját keresik.

Ehhez először is olyan törzseket hoznak létre, amelyek rezisztensek az antibiotikumokra. Ezt követően megvizsgálják, hogy az antibiotikum-kombinációk milyen hatással vannak a rezisztenciára. Az így nyert adatok alapján olyan új antimikrobiális anyagokat lehet előállítani, amelyek megpróbálják „becsapni” a baktériumok védekező rendszereit, és kivédik a rezisztenciát. Emellett az eredményekkel a már meglévő antibiotikumok is hatékonyabbá tehetők.

Újra sebezhetővé lehet tenni a szuperbaktériumokat?

A napokban jelent meg a hír, miszerint egy amerikai kutatócsoportnak sikerült olyan molekulát kidolgoznia, amely több mikrobatörzs esetében is visszafordítja a rezisztencia kialakulásának folyamatát, ezzel pedig ismét sebezhetővé teszi a szuperbaktériumokat.

A kulcs jelen esetben egy bizonyos génben, az NDM-1-ben (Új-Delhi-metallo-béta-laktamáz-1) rejlik.

Az általa termelt enzim – a hatóanyag lebontása révén – képessé teszi a mikroorganizmusokat arra, hogy ellenálljanak az olyan, „végső megoldásként” alkalmazott antibiotikumoknak, mint a karbapenemek.

Bruce Geller, az Oregoni Állami Egyetem kutatója és munkatársai olyan molekulát (PPMO) fejlesztettek ki, amely kifejezetten az NDM-1-et célozza meg, és kapcsolja ki. A PPMO természetben előforduló változatával a szakemberek már korábban is kísérleteztek, a molekula e formája azonban csupán egy bizonyos baktériumtörzs ellen volt hatásos. Az újonnan kifejlesztett vegyület viszont már egészen más tészta.

Bruce Geller Forrás: Oregon State University

„Tulajdonképpen egy olyanfajta rezisztenciamechanizmust célzunk meg, amely számos kórokozónál megtalálható” – írta az egyetem közleményében Geller.

Mivel ugyanaz a gén van jelen a különböző baktériumcsoportokban, egyetlen PPMO is hatékony lehet mikrobák széles skálája ellen.

A természetes PPMO-k ezzel szemben nemzetségspecifikusak” – tette hozzá a mikrobiológus, aki a Journal of Antimicrobial Chemotherapy című szakfolyóiratban megjelent tanulmány első szerzője.

Biztató állatkísérletek

A kutatók az új PPMO-t először három baktériumnemzetségen tesztelték, ezek mindegyike NDM-1 enzimet termelt, vagyis ellenálló volt a karbapenemekkel szemben. Az élő szervezeten kívül zajló kísérlet során a molekula hatékonynak bizonyult, a baktériumok ismét érzékenyen reagáltak az egyik karbapenemcsoportba tartozó antibiotikumra, a meropenemre.

Ez után a PPMO-meropenem kombinációt egereknél próbálták ki. A rágcsálókat eredetileg az E. coli egyik antibiotikum-rezisztens törzsével fertőzték meg.

Geller csapata ezúttal is sikert könyvelhetett el, a fertőzést eredményesen kezelték, az állatok túlélési esélye jelentősen javult.

Mindez persze nem jelenti azt, hogy ami az egereknél működik, emberek esetében is hatásos lesz. A kutatók azonban bizakodnak, és remélik, három éven belül megkezdődhetnek a klinikai vizsgálatok is. Ha az új molekula beválik, a PPMO-t különböző, már létező antimikrobiális szerekkel együtt használva ismét sérülékennyé tehetők az elpusztíthatatlannak látszó szuperbaktériumok.