Przeciwnik jest może i niezbyt inteligentny, ale ma miażdżącą przewagę liczebną. A to sprawia, że błyskawicznie się uczy – ba, umie nawet przekazywać zdobytą „wiedzę” innym oddziałom. Potrafi się doskonale maskować i wykorzystuje bezlitośnie każdy nasz błąd. Bakterie oporne na antybiotyki to już nie przelewki. Atakują na całej linii w szpitalach, gdzie co dziesiąty pacjent pada ofiarą infekcji. Zakażenia wewnątrzszpitalne zabijają co roku co najmniej 30 tys. Polaków. W krajach rozwijających się, zwłaszcza w Afryce, spustoszenie sieją zmutowane szczepy gruźlicy, często atakujące ludzi osłabionych już zmaganiami z wirusem HIV. Tam ofiary liczy się w setkach tysięcy.

Specjaliści próbują edukować lekarzy i pacjentów. Nawołują do rozsądnego stosowania środków bakteriobójczych w przemyśle, firmach i domach. Wymyślili nawet Europejski Dzień Wiedzy o Antybiotykach, przypadający na 18 listopada.

NIE STRZELAĆ DO SOJUSZNIKÓW!

Ale te leki już nie wystarczą. Uczeni muszą całkowicie zmienić sposób myślenia o naszych odwiecznych mikroskopijnych wrogach. Zabijanie bowiem nie zawsze jest najlepszym wyjściem. W organizmie każdego z nas jest kilka razy więcej komórek bakteryjnych niż ludzkich. Dzięki nim możemy uzyskać nawet o ok. 30 proc. więcej kalorii z każdego posiłku, mamy zapewnione dostawy ważnych witamin i ochronę przed inwazją mniej przyjaznych mikrobów. Ale gdy bierzemy silny antybiotyk, po głowie dostają nie tylko nasi wrogowie, lecz i sprzymierzeńcy.

Skutki tego są poważniejsze, niż mogłoby się wydawać. Po antybiotykoterapii nie tylko może męczyć nas biegunka czy ogólne osłabienie. Żyjące w nas przyjazne bakterie też potrafią uodpornić się na zażywane przez nas leki. A gdy już to zrobią, przy najbliższej okazji przekażą tę cechę swoim groźniejszym kuzynom – choćby tym zamieszkującym każdy, nawet najporządniejszy szpital.

Oczywiście można stosować precyzyjne leczenie. Wiele antybiotyków działa jak karabin snajperski, likwidując tylko wąski zakres bakteryjnych celów. Dotyczy to chociażby oksazolidynonów i lipopeptydów – jedynych nowych grup antybiotyków wprowadzonych do użytku w ciągu ostatnich 40 lat. Ale nawet tak doskonała broń nie pomoże, gdy brakuje żołnierzy, którzy potrafią z niej korzystać. Jak ocenia prof. Waleria Hryniewicz, kierownik Zakładu Epidemiologii i Mikrobiologii Klinicznej Narodowego Instytutu Leków, tylko w 55 proc. przypadków lekarze wiedzą, jaki szczep bakterii jest przyczyną zapalenia opon mózgowych. Gdy mają do czynienia z sepsą czy zapaleniem płuc, bywa jeszcze gorzej. A dzięki takiej wiedzy można leczyć nie tylko skuteczniej, ale i taniej – czasem mikroby nie reagują na nowe drogie preparaty, za to poddają się po starej, poczciwej penicylinie.

WOJNA KOMUNIKACYJNA

Wynalezienie nowej, skutecznej broni to proces trudny i żmudny. Nierzadko okazuje się, że bardzo skuteczny lek ma tyle działań ubocznych, że nie nadaje się do masowego stosowania. Tak może być w przypadku peptydów kationowych – nowej klasy antybiotyków, które są jednak bardzo drogie, mało stabilne i prawdopodobnie również toksyczne dla ludzi. Naukowcy analizują dziś genomy bakterii, grzebią w ich biochemii, ale efektów nadal jest niewiele. Nasz arsenał mogą wzbogacić w najbliższej przyszłości jedynie leki blokujące aktywność tzw. deformylazy peptydów.

Ten enzym jest niezbędny do życia tylko bakteriom i do tej pory nie znaleziono szczepów, które potrafiłyby poradzić sobie bez niego. Problemem pozostaje jednak nadal dotarcie z lekiem do celu. Bakterie nie działają bowiem w pojedynkę – w wojnie biorą udział całe armie, tworzące tzw. biofilm. Ta struktura jest w stanie przetrwać nie tylko uderzenie antybiotyków, ale też stosowanie środków dezynfekujących czy nawet promieniowanie jonizujące.

 

Jak sobie z tym poradzić? Zdaniem badaczy najlepszą metodą nie jest zabijanie bakterii, lecz zakłócanie komunikacji między nimi. Gdy mikrobów jest wystarczająco dużo, rozsyłają między sobą „wici” – biochemiczny sygnał do ataku, czyli przemiany w formę zjadliwą. Jeśli uda się to zablokować z pomocą leków, nasz układ odpornościowy zyska bezcenny czas na uporanie się z rozproszonym, nieuzbrojonym przeciwnikiem. Testy pierwszych preparatów tego typu są już prowadzone m.in. na University of Cambridge.

Badania naukowców z Harvard Medical School (opublikowane w tygodniku „Science”) dowiodły, że żyjące w naszych jelitach nieszkodliwe mikroby mogą uodpornić się na antybiotyki, a potem przekazać tę cechę odmianom chorobotwórczym.Bakterie groźne dla naszego zdrowia przedostają się do przewodu pokarmowego np. wraz z jedzeniem.„Przyjazne” bakterie jelitowe, które stały się lekooporne po wielokrotnym kontakcie z antybiotykami, przekazują przybyszom geny oporności na konkretny preparat (np. penicylinę).Zmutowana bakteria chorobotwórcza jest niewrażliwa na dotychczas stosowaną terapię.Antybiotyk niszczy tylko nieszkodliwe mikroby, pozbawiając nasze jelita naturalnej ochrony. W takich warunkach patogenne bakterie mogą się szybko mnożyć i przedostać np. do krwi, wywołując infekcję obejmującą kolejne narządy. Efektem może być nawet sepsa.

BIOLOGICZNY KONTRATAK

Czasem warto też wrócić do dawnych pomysłów. Już w latach 20. XX wieku – a więc przed wynalezieniem antybiotyków – do walki z bakteriami stosowano bakteriofagi, czyli pasożytujące na nich wirusy. To broń niemal idealna. Każda bakteria ma „swoje” bakteriofagi, które potrafią przełamać jej obronę, namnożyć się w niej, a potem wyrwać na wolność, szukając kolejnych celów. Tym razem ewolucja działa na naszą korzyść. Gdy bakteria zacznie „szukać” sposobów na powstrzymanie wirusa, on zrewanżuje się jej tym samym. A gdy infekcja zostanie pokonana, lekarstwo samo zniknie z organizmu, bo zabraknie mu „pokarmu”.

W badania nad bakteriofagami od wielu dziesięcioleci zaangażowani są polscy naukowcy z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu, kierowani przez prof. Andrzeja Górskiego. Dzięki ich pracy nasi pacjenci mogą korzystać z jedynego w Unii Europejskiej centrum medycznego oficjalnie stosującego terapię fagową. Naukowcy dysponują ponad 300 gatunkami bakteriofagów, a skuteczność tej – nadal eksperymentalnej – formy leczenia sięga 87 proc. „Jest to też terapia tania, ponieważ przeciętnie kosztuje 300–400 zł” – mówi prof. Górski.

Równolegle trwają badania nad poszczególnymi białkami tych specyficznych wirusów. Gdy naukowcy dowiedzą się, które z nich są toksyczne dla bakterii, mogliby na ich bazie wyprodukować zupełnie nowe antybiotyki. Stosowanie żywych wirusów ma bowiem jedną wadę – trudno ich użyć na masową skalę, a przecież tego właśnie pilnie potrzebujemy.

STRZELAJĄC ŚWIATŁEM

Ciekawe efekty daje również sięganie do arsenału zaprzyjaźnionej armii onkologów. Stosują oni z powodzeniem terapię fotodynamiczną – niszczenie światłem komórek nowotworowych, które wcześniej „nakarmiono” specjalnymi barwnikami, zwiększającymi ich wrażliwość na taki atak. W jego wyniku powstają wolne rodniki, czyli bardzo reaktywne związki chemiczne, uszkadzające białka i DNA w chorych tkankach.

Zespół z Harvard University kierowany przez R. Roksa Andersena użył podobnej broni przeciwko bakteriom opornym na antybiotyki. Okazało się, że w ten sposób można zwalczać np. gronkowce w zainfekowanych ranach, które potem goją się bez dodatkowych blizn czy przebarwień. Terapia fotodynamiczna może też być skuteczna w przypadku trądziku wywoływanego przez Propionibacterium acne, choroby wrzodowej żołądka (Helicobacter pylori), ropni mózgu i wszędzie tam, gdzie w miarę łatwo można dotrzeć z leczniczą wiązką światła.

Niestety, żadna z metod, nad którymi pracują dziś naukowcy, nie może nam zapewnić totalnego i bezwarunkowego zwycięstwa nad bakteriami. I nie wiadomo, czy w ogóle jest ono możliwe. Ostatecznie mikroby ewoluują od miliardów lat, a my zaledwie półtora wieku temu zrozumieliśmy, że lekarze powinni myć ręce przed operacją.


Bakteryjna samoobrona

W jaki sposób mikroby są w stanie rozbroić nasze antybiotyki?

  • Naturalna oporność – substancje o działaniu przeciwbakteryjnym są wytwarzane przez pleśnie czy żyjące w glebie promieniowce, więc bakterie miały z nimi do czynienia od bardzo dawna – dlatego z łatwością ewoluują w kierunku szczepów antybiotykoopornych.
  • Transfer genów – bakterie znają kilkanaście różnych mechanizmów umożliwiających przekazanie DNA z genami oporności na lek; działa to nie tylko w obrębie „rodziny”, ale i pomiędzy zupełnie niespokrewnionymi mikrobami.
  • Tempo mnożenia się – bakterie produkują „potomstwo” mniej więcej 180 tys. razy szybciej niż Homo sapiens.
  • Przewaga liczebna – nas jest blisko 7 mld (7 x 10^9), ich – w przybliżeniu pięć kwintylionów (5 x 10^30, czyli pięć miliardów miliardów miliardów...).