Antybiotyki - zapisywane nam coraz częściej

Antybiotyki zdobyły swoją ogromną sławę, bo uratowały miliony istnień. Leczymy nimi wiele chorób, m.in. czerwonkę bakteryjną, gruźlicę czy choćby bardziej popularną anginę. Zastosowanie mają ogromne i na celach leczniczych się nie kończy. Używamy ich przeciwgrzybiczo, przeciwbakteryjnie, przeciwnowotworowo, przeciw chorobom pasożytniczym, przeciw odrzuceniu się przeszczepu oraz spotkamy je chociażby w mięsie. Nie bez powodu tak wiele razy użyłam słowa "przeciw", bo słowo "antybiotyki" wywodzi się z greki od "anti" (przeciw) i "bios" (życie). Niestety obecnie nadużywamy antybiotyków. Czasem wymuszamy na lekarzu ich przepisanie, niekiedy podajemy je masowo zwierzętom, aby były odporne na jak najwięcej chorób, używamy ich w dodatkach do pasz, hodowlach, weterynarii oraz w przemyśle. Bakterie nie pozostają nam dłużne i dzięki plazmidom mogą zdobywać geny oporności na antybiotyki. Niestety większość obecnych antybiotyków na rynku powstała średnio w latach 50-60 ubiegłego wieku, a koszt wprowadzenia nowego to około 1mld dolarów. Jednak nieekonomiczne byłoby wprowadzanie nowych substancji, gdyż koszty prawdopodobnie nie zdążyłyby się zwrócić, a bakterie w szybkim tempie zdobyłyby oporność na nowy antybiotyk. Czy mamy się czego bać?

Krótka historia antybiotyków

W 1928r. Fleming zauważył, że z jego probówki zniknęły bakterie, a pojawiła się pleśń. W myśl zasady, że precyzja ponad wszystko, wyjaśnię że chodzi o Penicillium notatum (pleśń), a bakterie, których wzrost jest przez nie hamowany są z gatunku Staphylococcus.

Penicillium notatum

Antybiotyki beta-laktamowe charakteryzują się oddziaływaniem na ścianę komórkową, która pod wpływem enzymów - beta - laktamaz produkowanych przez niektóre bakterie, rozrywają wiązanie beta-laktamowe, przez co hamują tworzenie się (biosyntezę) ściany komórkowej bakterii a to prowadzi do rozpadu komórki i uniemożliwia tworzenie się nowych pokoleń. Są to antybiotyki o szerokim spektrum działania.

Ich dokładniejsze działanie wytłumaczę na przykładzie penicyliny. Blokowana jest aktywność enzymów – transpeptydaz, które biorą udział w ostatnim etapie tworzenia peptydoglikanu, który jest składnikiem ściany komórki bakteryjnej. Aktywność enzymu może zostać zablokowana, ponieważ peincylina ma podobną strukturę ułożenia cząsteczek w stosunku do podstawowej jednostki budującej mureinę, czyli cukier budujący ścianę komórkową bakterii. Penicylina łączy się z transpeptydazą w części cząsteczki, która bezpośrednio jest aktywna w tej reakcji chemicznej i dzięki temu może blokować działanie enzymu. Komórka bakteryjna pozbawiona prawidłowo działającego białka nie jest w stanie wytworzyć ściany bakteryjnej. Zwiększa się przepuszczalność ściany komórkowej a dzięki temu w komórce bakterii jest produkowane więcej enzymów autolitycznych, czyli takich, które powodują jej samozniszczenie.

Makrolidy i linkozamidy działają bardzo podobnie, więc postanowiłam omówić je razem. Łączą się z podjednostką 50S rybosomu bakteryjnego i blokują zawarte w niej białko L16 oraz miejsce akceptorowe i przez to blokują translację, czyli proces biosyntezy białek. Przez to dochodzi do zaburzenia odczytywania informacji genetycznej i zahamowania syntezy białek, a to upośledza funkcję ochronną błony komórkowej, która zostaje pozbawiona budujących ją elementów, a to sprawia, że jest bardziej przepuszczalna.

Aminoglikozydy działają bardzo podobnie jak makrolidy i linkozamidy, z tym że wiążą się z podjednostką 30S rybosomu bakteryjnego i również zajmują miejsce akceptorowe. Skutki są takie same jak w przypadku makrolidów i linkozamidów.

Pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa), którą leczy się aminoglikozydami.

Tetracykliny hamują biosyntezę białek, wiążąc się z podjednostką 30S rybosomów bakteryjnych i zaburzają procesy energetyczne (przyłączanie fosforu) w komórce bakteryjnej.

Podział antybiotyków ze względu na działanie

Antybiotyki mogą działać bakteriostatycznie, czyli hamują wzrost mikroorganizmów i bakteriobójczo - zabijają bakterie. Podając małą dawkę leku, działamy bakteriostatycznie, a podając dużą - bakteriobójczą.

Antybiotykooporność

Dzięki antybiotykooporności bakterie danego szczepu są oporne na antybiotyk, co znaczy że lek nie zadziała na organizmy. Są dwie przyczyny tego zjawiska: mutacje oraz przekazywanie genu oporności na dany antybiotyk. Występują 4 rodzaje mutacji przyczyniającej się do tego zjawiska:

Enzymy bakteryjne dezaktywują antybiotyki, pochłaniając je.
Antybiotyki są wyrzucane z bakterii na zewnątrz.
Bakteryjna ściana komórkowa zapobiega wniknięciu antybiotyków.
Bakterie przyjmują nowy sposób przetwarzania energii ( kiedy antybiotyki wpływają na proces energetyczny).

Bardzo ciekawym rodzajem przekazywania oporności na antybiotyk jest tzw. transfer genów. Może on zachodzić przez koniugację, transformację i transdukcję. Koniugacja zachodzi poprzez kontakt dwóch bakterii i przekazanie DNA w postaci plazmidu kodującego enzymy konieczne do przeżycia bakterii, w tym enzymy biorące udział w niszczeniu antybiotyku. Transformacja to proces polegający na pobraniu przez bakterię materiału genetycznego znajdującego się w środowisku zewnętrznym, który zwykle jest pozostałością po martwej bakterii. Transdukcja z kolei zachodzi przy pomocy bakteriofagów, które przenoszą DNA pomiędzy blisko spokrewnionymi bakteriami.

Proces koniugacji jest najgroźniejszy, gdyż zachodzi szybko i z dużą wydajnością, natomiast transformacja i transdukcji wymagają specjalnych warunków, dlatego też są mniej groźne.

Dlaczego mówi się, że teraz na wszystko przepisywany jest antybiotyk?

Oczywiście, że na wszystko antybiotyku się nie zapisuje. Lekarz przepisuje nam go na infekcje bakteryjne lub grzybicze, ponieważ tylko na nie antybiotyk działa. Warto pamiętać, że są antybiotyki o szerokim jak i wąskim spektrum działania, ale nie ma takiego, który by działał na wszystkie szczepy bakterii, dlatego jeżeli mamy do czynienia z infekcją, a lekarz nie wie, jaka bakteria zaatakowała, często stosuje się te o szerokim zakresie. Nie zawsze jednak trafi akurat w tę konkretną bakterię, więc próbuje z innym lekiem. Oczywiście istnieją testy (chociażby test API), który pozwoli zidentyfikować organizm, ale nie zawsze są warunki, aby je wykonać i istotną kwestią jest też problem finansowy. Antybiotyk czasem trzeba zapisać i nie można się przed tym bronić, ale nie bierzmy go na siłę, bo to ogromna broń w rzęskach bądź wiciach bakterii.

Bardzo istotna jest też kwesta wymuszania przepisania antybiotyku, bo gdzieś wyjeżdżamy, mamy ważne spotkanie, a myślimy, że antybiotyk raz dwa nam pomoże. Niestety, często jest wręcz odwrotnie i jak najbardziej może nam zaszkodzić. Warto pamiętać, iż 90% infekcji górnych dróg oddechowych jest spowodowane przez wirusy, więc antybiotyki w takim przypadku nam nie pomogą.

Antybiotyki stosuje się nie tylko w medycynie. Wiemy, że nadużywamy ich w hodowli zwierząt. Niestety, te wszystkie składowe sprawiają, że bakterie coraz to bardziej robią się oporne na antybiotyki, bo mają z nimi częstszy kontakt i więcej możliwości "zbadania" leku. Mikroorganizmy działają w prymitywny, ale skuteczny sposób. Jeżeli nadal będziemy nadużywać antybiotyków, a nowe nie będą produkowane (lub też bakterie szybko zdążą się uodpornić na ich działanie), to niestety, ale czeka nas powrót chorób, na które obecnie mamy leki. Przestarzała broń nam nie pomoże, a bakterie realnie są w stanie sobie z nią poradzić. Zatem, co robić? Przede wszystkim stosować antybiotyki z głową, nie nadużywać, nie wymuszać ich przepisania i nie brać ich na byle przeziębienie, a to pomoże nam w walce z mikrobami.