La majoria dels antibiòtics disponibles avui al mercat provenen dels anys 80, l'anomenada època daurada de la teràpia antibiòtica. Actualment estem experimentant una gran desproporció entre la demanda de nous medicaments i la seva oferta. Mentrestant, segons l'OMS, l'era post-antibiòtica acaba de començar. Parlem amb el prof. Dr hab. med. Waleria Hryniewicz.
- Cada any, les infeccions per bacteris resistents als antibiòtics provoquen aprox. 700 mil. morts arreu del món
- "L'ús inadequat i excessiu d'antibiòtics va fer que el percentatge de soques resistents augmentés gradualment, adquirint un caràcter d'allau des de finals del segle passat" - diu la professora Waleria Hryniewicz.
- Científics suecs de bacteris de gran importància en les infeccions humanes, com Pseudomonas aeruginosa i Salmonella enterica, han descobert recentment l'anomenat gen gar, que determina la resistència a un dels antibiòtics més nous: la plasomicina.
- Segons el prof. Hryniewicz a Polònia és el problema més greu en el camp de la medicina de les infeccions Nova carbapenemasa de tipus Delhi (NDM), així com KPC i OXA-48
Monika Zieleniewska, Medonet: Sembla que estem lluitant contra els bacteris. D'una banda, estem introduint una nova generació d'antibiòtics amb un espectre d'acció cada cop més ampli, i de l'altra, cada cop hi ha més microorganismes que es tornen resistents...
Prof. Waleria Hryniewicz: Malauradament, aquesta cursa la guanyen els bacteris, cosa que podria significar l'inici d'una era post-antibiòtica per a la medicina. El terme es va utilitzar per primera vegada a l'"Informe sobre la resistència als antibiòtics" publicat per l'OMS el 2014. El document subratlla que ara, fins i tot les infeccions lleus poden ser mortals i no és una fantasia apocalíptica, sinó una imatge real.
Només a la Unió Europea, hi va haver 2015 llocs de treball en 33. morts per infeccions amb microorganismes multiresistents per als quals no es disposava d'una teràpia eficaç. A Polònia, el nombre d'aquests casos s'ha estimat al voltant de 2200. No obstant això, el Centre Americà per a la Prevenció i el Control d'Infeccions (CDC) d'Atlanta va informar recentment que als EUA a causa d'infeccions similars cada 15 minuts. el pacient mor. Segons les estimacions dels autors de l'informe elaborat per l'equip de l'eminent economista britànic J. O'Neill, cada any al món les infeccions resistents als antibiòtics provoquen aprox. 700 mil. defuncions.
- Llegir també: Els antibiòtics deixen de funcionar. No hi haurà medicaments per als superbacteris aviat?
Com expliquen els científics la crisi dels antibiòtics?
La riquesa d'aquest grup de drogues va fer baixar la nostra vigilància. En la majoria dels casos, les soques resistents es van aïllar amb la introducció d'un nou antibiòtic, però aquest fenomen va ser inicialment marginal. Però significava que els microbis sabien defensar-se. A causa de l'ús inadequat i excessiu d'antibiòtics, el percentatge de soques resistents va anar augmentant progressivament, adquirint un caràcter d'allau des de finals del segle passat.. Mentrestant, es van introduir nous antibiòtics esporàdicament, per la qual cosa hi havia una gran desproporció entre la demanda, és a dir, la demanda de nous fàrmacs, i la seva oferta. Si no es prenen les mesures adequades immediatament, les morts mundials per resistència als antibiòtics podrien augmentar fins a 2050 milions anuals el 10.
Per què és perjudicial l'ús excessiu d'antibiòtics?
Hem de tractar aquesta qüestió en almenys tres aspectes. El primer està directament relacionat amb l'acció d'un antibiòtic sobre els humans. Recordeu que qualsevol fàrmac pot causar efectes secundaris. Poden ser lleus, per exemple nàusees, sentir-se pitjor, però també poden provocar reaccions que amenacen la vida, com ara xoc anafilàctic, danys hepàtics aguts o problemes cardíacs.
A més, l'antibiòtic altera la nostra flora bacteriana natural, la qual, en protegir l'equilibri biològic, evita la multiplicació excessiva de microorganismes nocius (per exemple, Clostridioides difficile, fongs), inclosos els resistents als antibiòtics.
El tercer efecte negatiu de prendre antibiòtics és la generació de resistència entre la nostra flora anomenada normal i amigable que la pot transmetre a bacteris capaços de causar infeccions greus. Sabem que la resistència pneumocòccica a la penicil·lina, un agent causant important de les infeccions humanes, prové de l'estreptococ oral, que és comú a tots nosaltres sense fer-nos mal. D'altra banda, la infecció per malaltia pneumocòccica resistent suposa un greu problema terapèutic i epidemiològic. Hi ha molts exemples de transferència interespecífica de gens de resistència, i com més antibiòtics fem servir, més eficient és aquest procés.
- Llegiu també: Els antibiòtics d'ús habitual poden causar problemes cardíacs
Com els bacteris desenvolupen resistència als antibiòtics d'ús habitual i quina amenaça ens suposa això?
Els mecanismes de resistència als antibiòtics a la natura han existit durant segles, fins i tot abans del seu descobriment per a la medicina. Els microorganismes que produeixen antibiòtics han de defensar-se dels seus efectes i, per no morir pel seu propi producte, han gens de resistència. A més, són capaços d'utilitzar els mecanismes fisiològics existents per combatre els antibiòtics: per crear noves estructures que permetin la supervivència, i també per iniciar vies bioquímiques alternatives si el fàrmac està bloquejat de manera natural.
Activen diverses estratègies de defensa, per exemple bombejar l'antibiòtic, impedir que entri a la cèl·lula o desactiven amb diversos enzims modificadors o hidrolitzadors. Un exemple excel·lent són les betalactamases molt esteses que hidrolitzen els grups més importants d'antibiòtics, com les penicil·lines, les cefalosporines o els carbapenems.
Està demostrat que la taxa d'aparició i propagació de bacteris resistents depèn del nivell i patró de consum d'antibiòtics. Als països amb polítiques antibiòtiques restrictives, la resistència es manté en un nivell baix. Aquest grup inclou, per exemple, els països escandinaus.
Què significa el terme "superbacteris"?
Els bacteris són resistents a múltiples antibiòtics, és a dir, no són susceptibles als fàrmacs de primera línia ni tan sols de segona línia, és a dir, els més efectius i segurs, sovint resistents a tots els fàrmacs disponibles. El terme es va aplicar originalment a les soques d'estafilococ aureus resistents a multibiòtics insensibles a la meticil·lina i la vancomicina. Actualment, s'utilitza per descriure soques de diverses espècies que presenten resistència a múltiples antibiòtics.
I els patògens d'alarma?
Els patògens d'alarma són superbacteries i el seu nombre augmenta constantment. Detectar-los en un pacient hauria de disparar una alarma i implementar mesures especialment restrictives que evitaran la seva propagació. Els patògens d'alerta presenten un dels majors reptes mèdics actualsAixò es deu tant a limitacions importants de les possibilitats terapèutiques com a l'augment de les característiques epidèmiques.
Els diagnòstics microbiològics fiables, els equips de control d'infeccions que funcionen correctament i els serveis epidemiològics tenen un paper important per limitar la propagació d'aquestes soques. Fa tres anys, l'OMS, a partir d'una anàlisi de la resistència als antibiòtics als estats membres, va dividir les espècies bacterianes multiresistents en tres grups en funció de la urgència d'introduir nous antibiòtics efectius.
El grup d'importància crítica inclou pals intestinals, com Klebsiella pneumoniae i Escherichia coli, i Acinetobacter baumannii i Pseudomonas aeruginosa, que són cada cop més resistents als fàrmacs d'últim recurs. També hi ha un micobacterium tuberculosis resistent a la rifampicina. Els dos grups següents van incloure, entre d'altres, estafilococs multiresistents, Helicobacter pylori, gonococs, així com Salmonella spp. i pneumococs.
La informació que els bacteris responsables de les infeccions fora de l'hospital es troben en aquesta llista. L'àmplia resistència als antibiòtics entre aquests patògens pot significar que els pacients infectats s'hagin de derivar per a tractament hospitalari. Tanmateix, fins i tot a les institucions mèdiques, l'elecció d'una teràpia eficaç és limitada. Els nord-americans van incloure els gonococs al primer grup no només per la seva multiresistència, sinó també pel seu camí de propagació extremadament eficaç. Aleshores, tractarem la gonorrea a l'hospital aviat?
- Llegir també: Malalties de transmissió sexual greus
Científics suecs han descobert bacteris a l'Índia que contenen un gen de resistència als antibiòtics, l'anomenat gen gar. Què és i com podem utilitzar aquest coneixement?
La detecció d'un nou gen gar va associada al desenvolupament de l'anomenada metagenòmica ambiental, és a dir, l'estudi de tot l'ADN obtingut dels medis naturals, que també ens permet identificar microorganismes que no podem cultivar en un laboratori. El descobriment del gen gar és molt inquietant perquè determina la resistència a un dels antibiòtics més nous: plazomicina - inscrit l'any passat.
Hi havia moltes esperances perquè era molt actiu contra soques bacterianes resistents als fàrmacs més antics d'aquest grup (gentamicina i amikacina). Una altra mala notícia és que aquest gen es troba en un element genètic mòbil anomenat integró i es pot estendre horitzontalment, i per tant de manera molt eficient, entre diferents espècies bacterianes fins i tot en presència de plasomicina.
El gen gar s'ha aïllat de bacteris de gran importància en infeccions humanes, com Pseudomonas aeruginosa i Salmonella enterica. La investigació a l'Índia va referir-se al material recollit del fons d'un riu al qual s'abocaven les aigües residuals. Van mostrar la difusió generalitzada de gens de resistència al medi ambient mitjançant activitats humanes irresponsables. Per tant, diversos països ja s'estan plantejant la desinfecció de les aigües residuals abans que s'alliberin al medi ambient. Els investigadors suecs també destaquen la importància de detectar gens de resistència al medi ambient en l'etapa inicial d'introducció de qualsevol nou antibiòtic, i fins i tot abans que siguin adquirits pels microorganismes.
- Llegir més: Científics de la Universitat de Göteborg es van adonar que s'ha estès un gen desconegut per a la resistència als antibiòtics
Sembla que, com en el cas dels virus, hauríem d'anar amb compte a l'hora de trencar les barreres ecològiques i el turisme intercontinental.
No només el turisme, sinó també diversos desastres naturals com terratrèmols, tsunamis i guerres. Quan es tracta de trencar la barrera ecològica pels bacteris, un bon exemple és el ràpid augment de la presència d'Acinetobacter baumannii a la nostra zona climàtica.
Té a veure amb la Primera Guerra del Golf, des d'on va ser portat a Europa i als Estats Units molt probablement gràcies al retorn dels soldats. Hi va trobar unes condicions de vida excel·lents, sobretot en el context de l'escalfament global. És un microorganisme ambiental i, per tant, està dotat de molts mecanismes diferents que li permeten sobreviure i multiplicar-se. Aquests són, per exemple, la resistència als antibiòtics, a les sals, inclosos els metalls pesants, i a la supervivència en condicions d'alta humitat. Acinetobacter baumannii és un dels problemes més greus d'infeccions nosocomials del món actual.
No obstant això, m'agradaria parar una atenció especial a l'epidèmia, o més aviat a una pandèmia, que sovint se'ns escapa. És la propagació de soques bacterianes multiresistents així com la propagació horitzontal de determinants de resistència (gens). La resistència sorgeix a través de mutacions en l'ADN cromosòmic, però també s'adquireix gràcies a la transferència horitzontal de gens de resistència, per exemple sobre transposons i plasmidis de conjugació, i l'adquisició de resistència com a resultat de la transformació genètica. És especialment eficaç en entorns on els antibiòtics són àmpliament utilitzats i abusats.
Pel que fa a la contribució del turisme i els llargs viatges a la propagació de la resistència, el més espectacular és l'expansió de soques de bastons intestinals productors de carbapenemases capaços d'hidrolitzar tots els antibiòtics betalactàmics, inclosos els carbapenems, un grup de fàrmacs especialment important en el tractament de les malalties greus. infeccions.
A Polònia, el més comú és la carbapenemasa del tipus NewDelhi (NDM), així com KPC i OXA-48. Probablement ens van portar des de l'Índia, els EUA i el nord d'Àfrica, respectivament. Aquestes soques també tenen gens de resistència a una sèrie d'altres antibiòtics, que limiten significativament les opcions terapèutiques, classificant-les com a patògens d'alarma. Sens dubte, aquest és el problema més greu en el camp de la medicina de les infeccions a Polònia, i el nombre de casos d'infeccions i portadors confirmats pel Centre Nacional de Referència per a la Susceptibilitat Antimicrobiana ja ha superat els 10.
- Llegir més: A Polònia, hi ha una allau de persones infectades amb el bacteri mortal de Nova Delhi. La majoria dels antibiòtics no li funcionen
Segons la literatura mèdica, més de la meitat dels pacients no es salven en infeccions sanguínies causades pels bacils intestinals que produeixen carbapenemases. Tot i que s'han introduït nous antibiòtics actius contra les soques productores de carbapenemases, encara no tenim cap antibiòtic efectiu en el tractament de la NDM.
S'han publicat diversos estudis que ho demostren el nostre tub digestiu es colonitza fàcilment amb microorganismes locals durant els viatges intercontinentals. Si els bacteris resistents són habituals allà, els importem al lloc on vivim i es queden amb nosaltres durant diverses setmanes. A més, quan prenem antibiòtics que són resistents, hi ha un major risc de propagació.
Molts dels gens de resistència identificats en els bacteris responsables de les infeccions humanes es deriven de microorganismes ambientals i zoonòtics. Així, recentment s'ha descrit una pandèmia d'un plasmidi portador del gen de resistència a la colistina (mcr-1), que s'ha estès en soques d'Enterobacterales als cinc continents en un any. Originalment es va aïllar dels porcs a la Xina, després en aus de corral i productes alimentaris.
Recentment, s'ha parlat molt de l'halicina, un antibiòtic inventat per la intel·ligència artificial. Els ordinadors substitueixen eficaçment les persones en el desenvolupament de nous fàrmacs?
Cercar fàrmacs amb les propietats esperades amb intel·ligència artificial no només sembla interessant, sinó també molt desitjable. Potser això us donaria l'oportunitat d'aconseguir els medicaments ideals? Antibiòtics als quals cap microorganisme pot resistir? Amb l'ajuda dels models informàtics creats, és possible provar milions de compostos químics en poc temps i seleccionar els més prometedors pel que fa a l'activitat antibacteriana.
Només un "descobert" el nou antibiòtic és l'halicina, que deu el seu nom a l'ordinador HAL 9000 de la pel·lícula "2001: A Space Odyssey". Els estudis de la seva activitat in vitro contra la soca multiresistent d'Acinetobacter baumannii són optimistes, però no funciona contra Pseudomonas aeruginosa, un altre patogen hospitalari important. Observem cada cop més propostes de possibles fàrmacs obtingudes pel mètode anterior, que permet escurçar la primera fase del seu desenvolupament. Malauradament, encara queden estudis en animals i humans per fer per determinar la seguretat i l'eficàcia dels nous fàrmacs en condicions reals d'infecció.
- Llegir també: És fàcil agafar la malaltia... en un hospital. Què et pots infectar?
Per tant, confiarem en el futur la tasca de crear nous antibiòtics a ordinadors correctament programats?
Això ja està passant parcialment. Tenim grans biblioteques de compostos diversos amb propietats i mecanismes d'acció coneguts. Sabem quina concentració, segons la dosi, arriben als teixits. Coneixem les seves característiques químiques, físiques i biològiques, inclosa la toxicitat. En el cas dels fàrmacs antimicrobians, hem d'esforçar-nos per comprendre a fons les característiques biològiques del microorganisme per al qual volem desenvolupar un fàrmac eficaç. Hem de conèixer el mecanisme de lesions i els factors de virulència.
Per exemple, si una toxina és responsable dels vostres símptomes, el fàrmac hauria de suprimir-ne la producció. En el cas dels bacteris multiresistents als antibiòtics, cal conèixer els mecanismes de resistència, i si resulten de la producció d'un enzim que hidrolitzi l'antibiòtic, busquem els seus inhibidors. Quan una alteració del receptor crea el mecanisme de resistència, hem de trobar-ne un que tingui afinitat per aquest.
Potser també hauríem de desenvolupar tecnologies per al disseny d'antibiòtics "a mida", adaptats a les necessitats de persones específiques o a soques específiques de bacteris?
Seria genial, però... de moment, en la primera fase del tractament d'una infecció, normalment no coneixem el factor etiològic (provocador de la malaltia), així que comencem la teràpia amb un fàrmac amb un ampli espectre d'acció. Una espècie bacteriana sol ser responsable de moltes malalties que ocorren en diferents teixits de diferents sistemes. Posem com a exemple l'estafilococ daurat, que provoca, entre d'altres, infeccions cutànies, pneumònia, sèpsia. Però l'estreptococ piògen i l'Escherichia coli també són responsables de les mateixes infeccions.
Només després de rebre el resultat del cultiu del laboratori microbiològic, que dirà no només quin microorganisme va causar la infecció, sinó també com és la seva susceptibilitat als medicaments, us permet triar un antibiòtic "adaptat" a les vostres necessitats. També tingueu en compte que una infecció causada pel mateix patogen en altres llocs del nostre cos pot requerir un medicament diferentperquè l'eficàcia de la teràpia depèn de la seva concentració al lloc de la infecció i, per descomptat, de la sensibilitat del factor etiològic. Necessitem amb urgència nous antibiòtics, tant d'ampli espectre, quan el factor etiològic és desconegut (teràpia empírica) com estrets, quan ja tenim un resultat microbiològic (teràpia dirigida).
Què passa amb la investigació sobre probiòtics personalitzats que protegiran adequadament el nostre microbioma?
Fins ara, no hem pogut construir probiòtics amb les característiques desitjades, encara sabem massa poc sobre el nostre microbioma i la seva imatge en salut i malaltia. És extremadament divers, complicat i els mètodes de cria clàssica no ens permeten entendre-ho del tot. Espero que els estudis metagenòmics realitzats amb més freqüència del tracte gastrointestinal proporcionin informació important que permeti intervencions correctives dirigides dins del microbioma.
Potser també heu de pensar en altres opcions de tractament per a les infeccions bacterianes que eliminen els antibiòtics?
Hem de recordar que la definició moderna d'antibiòtic difereix de l'original, és a dir, només el producte del metabolisme microbià. Per fer-ho més fàcil, Actualment considerem que els antibiòtics són tots els fàrmacs antibacterians, inclosos els sintètics, com el linezolid o les fluoroquinolones.. Estem buscant les propietats antibacterianes dels fàrmacs utilitzats en altres malalties. Tanmateix, sorgeix la pregunta: s'ha de renunciar a la seva disposició en les indicacions originals? Si no, és probable que generem resistència ràpidament.
Hi ha hagut moltes discussions i assaigs d'investigació sobre un enfocament diferent de la lluita contra les infeccions que abans. Per descomptat, la manera més eficaç és desenvolupar vacunes. Tanmateix, amb una varietat tan gran de microbis, això no és possible a causa de les limitacions del nostre coneixement dels mecanismes patògens, així com per raons tècniques i rendibles. Ens esforcem per reduir la seva patogenicitat, per exemple limitant la producció de toxines i enzims importants en la patogènesi de la infecció o privant-los de la possibilitat de colonització de teixits, que sol ser la primera etapa de la infecció. Volem que convisquin pacíficament amb nosaltres.
____________________
Prof. dr hab. med. Waleria Hryniewicz és especialista en el camp de la microbiologia mèdica. Va dirigir el Departament d'Epidemiologia i Microbiologia Clínica de l'Institut Nacional de Medicaments. És la presidenta del Programa Nacional de Protecció Antibiòtica, i fins al 2018 va ser consultora nacional en l'àmbit de la microbiologia mèdica.
El consell editorial recomana:
- La humanitat només s'ha guanyat la pandèmia de coronavirus: una entrevista amb el prof. Waleria Hryniewicz
- El càncer a totes les famílies. Entrevista al prof. Szczylik
- Home al metge. Entrevista amb la Dra. Ewa Kempisty-Jeznach, MD