Vai pasaulei draud katastrofa veselības jomā? Antibiotiku patiesais spožums un posts

Antibiotikas jau pasen tiek kritizētas par to nepareizu vai pārmērīgu lietošanu un smagajām blaknēm, tomēr lielākais drauds ir pavisam cits – šīs zāles ar katru dienu kļūst aizvien bezspēcīgākas pret baktērijām, kuru iznīcināšanai tās radītas.

Kopējo baktēriju daudzumu uz Zemes lēš ap pieciem noniljoniem. Tas ir skaitlis ar 30 nullēm, kamēr cilvēku ir tikai apmēram 7,6 miljardi. Zinātnieki domā, ka ik gadu vismaz divi miljoni cilvēku inficējas ar baktērijām, kas ir imūnas pret antibiotikām, un  to vidū ir tādas, kas izraisa, piemēram, seksuāli transmisīvas slimības vai nāvējošas caurejas lēkmes. No neārstējamo infekciju pacientiem gadā nomirst vairāk nekā 700 000. Ja tas tā turpināsies, tiek lēsts, ka 2050. gadā šīs baktērijas nogalinās jau desmit miljonus planētas iedzīvotāju ik gadu. Salīdzinājumam – no vēža pašlaik mirst vairāk nekā astoņi miljoni cilvēku gadā.

Antibiotikas bojā imūnās šūnas

Antibiotiku lietošanas dilemma saasinās ar katru dienu. No vienas puses, tās ir absolūti nepieciešamas daudzu bakteriālu infekciju gadījumā, no otras, tām ir neizbēgama ļaunā puse, kas atstāj kaitīgu ietekmi uz cilvēka organismu.

Ik pa laikam tiek publicēti pētījumi, kas apliecina antibiotiku lietošanas nelabvēlīgās sekas. Viens no jaunākajiem atklājumiem, ko pagājušā mēnesī publicējuši Case Western Reserve universitātes zinātnieki no ASV, kārtējo reizi apliecina – nepareizi lietojot, antibiotikas var nodarīt lielu ļaunumu veselībai.

Jau iepriekš bija atklāts, ka nevajadzīga antibiotiku dzeršana tikai padara baktērijas aizvien izturīgākas, neievainojamākas un nodara ļaunu organismam, piemēram, iznīcina zarnu veselīgo floru. Tagad amerikāņu pētnieki pārliecinājās, ka antibiotikas var bojāt imūnās šūnas un padziļināt orālo infekciju simptomus. 

Zinātnieki pētīja ķermenī dzīvojošās baktērijas, to ietekmi uz balto asins šūnu (to pamatfunkcija ir organisma aizsardzība pret nelabvēlīgu ietekmi) ražošanu un to, kādu lomu baktērijas un baltās asins šūnas spēlē cīņā pret mutes infekcijām. “Mēs gribējām noskaidrot, kas notiek, ja nav baktēriju, kas cīnās pret sēnīšu infekciju, un atklājām, ka antibiotikas var iznīcināt īso ķēžu taukskābes, ko ražo paša organisma labās baktērijas,” paziņoja pētījuma vadītāja, bioloģisko zinātņu asistējošā profesore Pušpa Pandijana.

Ja organisms ir vesels, tajā mājo labās baktērijas, kas ražo īso ķēžu taukskābes (ĪĶTS), kuras savukārt veicina balto asins šūnu attīstību un uzturēšanu. Šīs baltās asins šūnas, sauktas par Treg un Th17, tad spēj cīnīties un aizsargāt mūs no sēnīšu infekcijām un kaitīgiem patogēniem, turot iekaisumu drošā attālumā. Taču, kā parādīja pētījums, antibiotikas iznīcināja šīs labās baktērijas, un rezultātā iznīka ĪĶTS ražošana un balto asins šūnu spējas uzveikt sēnīšu, piemēram, Candida, infekcijas.

Rezumējot – antibiotikas kaitē organisma imūnajai reakcijai un liedz tam aizsargāt pašam sevi pret kaitīgiem mikroorganismiem.

Vai imunitāte pati tiktu galā?

Šis pētījums apstiprina arī to, par ko jau bija pārliecināti daudzi zinātnieki un ārsti, proti, organisma dabiskais aizsardzības mehānisms ir ļoti efektīvs. Īstenībā tas bez problēmām uzveiktu iekaisumu un infekcijas, ja vien antibiotikas bieži vien netraucētu tā darbu. Tieši Treg un Th17 balto asins šūnu pietiekams līmenis ir būtisks, lai pasargātu mūs no slimības. “Lai arī daudzas šūnas spēlē zināmu aizsardzības lomu pret infekcijām, tā tomēr ir balto asins šūnu galvenā atbildība,” uzsver Pandijana. “Baltās asins šūnas ir profesionālās armijas karavīri cīņā pret infekciju, kamēr citas šūnas vairāk izpilda zemessargu funkciju.”

Šis pētījums kārtējo reizi uzsver – nevajadzīga, pārmērīga antibiotiku lietošana nepalīdz, turklāt antibiotikas ļauj baktērijām kļūt imūnām pret ārstēšanu un rada draudus saslimt ar bakteriālām infekcijām, kuras ir daudz grūtāk ārstēt. “Ilgtermiņa un aplama antibiotiku lietošana arī traucē tam, kā imūnā sistēma strādā citu infekciju, piemēram, vīrusu un sēnīšu, gadījumos,” norāda Pandijana.

Protams, smagākos gadījumos antibiotikas ir nepieciešama terapija, un reizēm tā pat glābj dzīvību. Tomēr zinātnieki uzstāj, ka ārstiem pirms recepšu izrakstīšanas vajadzētu ļoti rūpīgi izsvērt, vai antibiotikas tiešām ir vajadzīgas infekcijas ārstēšanai.  “Mums ir labās baktērijas, kas dara savu labo darbu ik dienas. Kāpēc tās nogalināt?” satraucās Pandijana. “Tā tas ir daudzu infekciju gadījumos – ja jūs liekat tās mierā, tās pašas jūs pametīs.”

Spožums un posts

Tikai uz īsu vēstures brīdi cilvēce guva virsroku pār baktērijām. Antibiotiku vēsture sākās tieši pirms 90 gadiem, kad skotu biologs un farmakologs Aleksandrs Flemings nejauši atklāja pirmo antibiotiku – penicilīnu. “Reizēm atrodi to, ko nemeklē. Kad es pamodos tūlīt pēc saullēkta 1928. gada 28. septembrī, man pavisam noteikti nebija plāna revolucionizēt visu medicīnu, atklājot pasaules pirmo antibiotiku jeb baktēriju iznīcinātāju. Bet tieši to es laikam izdarīju,” vēlāk atcerējās Flemings. Zinātnieks izvēlējās nepatentēt penicilīnu, uzskatot – pati daba bija tā izgudrotāja, un viņš tikai nejauši to atrada.

Pēc antibiotiku atklāšanas 20. gadsimta sākumā cilvēce atviegloti uzelpoja – urīnpūšļa, plaušu, ādas un citas bieži sastopamas bakteriālās infekcijas, kas agrāk bieži varēja beigties ar nāvi, kļuva ārstējamas. Bet zāļu atklāšana un attīstība kopš Fleminga laikiem ir ievērojami mainījusies, un tagad neārstējamas infekcijas atkal draud kļūt par mūsu ikdienu.

Pēdējo desmitgažu laikā galvenie zāļu ražotāji ir atkāpušies no uzdevuma attīstīt antibiotikas. Kāpēc? Antibiotiku radīšana, kas būtu ierocis pret visļaunākajiem baktēriju uzbrucējiem, ir slikts bizness. Zāļu kompānijām jāiztērē vairāk nekā divi miljardi dolāru, lai attīstītu kādas zāles no sākuma – izmēģinājuma – fāzes līdz tirgošanas apstiprinājumam. Finansiāli nav jēgas tērēt šo naudu zālēm, kas labākajā gadījumā tiks lietotas ļoti retos gadījumos. Tāpēc, ka tieši tā antibiotikas darbojas.

Baktērijas ir pietiekami daudz cīnījušās ar mūsdienu zālēm, lai zinātu to nākamo, trešo un pat desmito soli. Šie mikroorganismi ar savu mistisko gudrību un viltību ir pārspējuši mūsu zāles. Tāpēc pašlaik ārkārtīgi svarīgi ir cilvēcei daudz uzmanīgāk apieties ar antibiotikām, kas jau ir tās rīcībā, un atklāt jaunas, pret kurām baktērijas vēl nav attīstījušas aizsardzību.

Nejutīgas pret antibiotikām

Antibiotikas jeb antibakteriālie līdzekļi ir medikamenti, kas nonāvē baktērijas vai nomāc to augšanu, tādā veidā ārstējot bakteriālās infekcijas slimības cilvēkiem, dzīvniekiem un reizēm pat augiem. Antibiotikas var būt iedarbīgas pret vienu vai vairākiem baktēriju veidiem. Kopumā izstrādātas vairāk nekā 15 dažādas antibiotiku grupas, kas atšķiras pēc ķīmiskās struktūras un iedarbības pret baktērijām; ne katra antibiotika iedarbojas uz visām baktērijām.

Problēmas sākās tad, kad tika atklāts – parasti pret antibiotikām jutīgas baktērijas kļūst pret tām rezistentas jeb nejutīgas pret antibiotikām, proti, zāles zaudē spēju nonāvēt šīs baktērijas vai apturēt to augšanu. Šādās situācijās rezistentās baktērijas izdzīvo antibiotiku lietošanas laikā un turpina vairoties, paildzinot slimību vai pat novedot cilvēku līdz nāvei.

Mikrobu rezistenci izraisa ģenētiskas pārmaiņas, notiekot mutācijām baktērijas gēnos. Taču ir virkne faktoru, kas vēl vairāk paātrina pret antibiotikām rezistentu baktēriju rašanos un izplatīšanos. Viens no galvenajiem – pārmērīga antibiotiku lietošana gan cilvēkiem, gan lopiem, un pēc tam tās nonāk pārtikas produktos. Tikpat izplatīta ir neatbilstoša antibiotiku lietošana – ja antibiotikas lieto nepareizi, saīsinot to lietošanas laiku, samazinot devu, nelietojot tās tik bieži, kā norādīts. Tādos gadījumos organismā nebūs pietiekama zāļu daudzuma, baktērija izdzīvos un kļūs rezistenta.

Rezistentu baktēriju dēļ infekciju ārstēšana ir kļuvusi ļoti sarežģīta. Kad parasti lietotās antibiotikas vairs neiedarbojas, ārsti spiesti piemeklēt citas, un rezultātā pacients pareizu terapiju var saņemt novēloti, kas savukārt var izraisīt komplikācijas un smagas sekas, pat nāvi. Pacientam var būt nepieciešamas alternatīvas un daudz dārgākas antibiotikas, kurām, iespējams, ir daudz smagākas blaknes.

Pirmsantibiotiku ērā ar bakteriālām slimībām, piemēram, pneimoniju (plaušu karsoni) vai pēcoperāciju infekcijām, mira tūkstošiem cilvēku, taču kopš antibiotiku atklāšanas arvien vairāk un vairāk baktēriju, kas iepriekš bija jutīgas, ir kļuvušas pret tām rezistentas. Tā kā pēdējās desmitgadēs rezistence aizvien pieaug visās valstīs un jaunu antibiotiku atklāšana ir faktiski apstājusies, antimikrobiālā rezistence rada apdraudējumu planētas iedzīvotāju veselībai. Var iestāties draudot tā dēvētais pēcantibiotiku laikmets, kad antibiotikas vairs nepalīdzēs nemaz.

Globālā krīze skar arī Latviju

Antimikrobiālās rezistences draudi pasaules līmenī ir tik nopietni, ka tajos pat saskata potenciālu cilvēces attīstības katastrofu. Pirms pāris gadiem ANO Ģenerālā asambleja tika sasaukta tieši par antimikrobiālo rezistenci. Starp citu, visā ANO vēsturē iepriekš šādā līmenī veselības jautājumu sakarā ticis spriests vēl vienīgi par HIV/AIDS, Ebolas vīrusu un neinfekcijas slimību draudiem.

Šīs problēmas attīstībai tiek sekots līdzi gan starptautiskā mērogā, gan teju katrā valstī. Viens no virzieniem ir pētīt, kādā mērā un kurās valstīs izplatītākās baktērijas ir kļuvušas rezistentas. Piemēram, lielu satraukumu pēdējos gados izraisījusi multirezistentā tuberkuloze (MR TB) – pret diviem visefektīvākajiem prettuberkulozes medikamentiem nejutīga tuberkulozes forma.

Pasaules Veselības organizācija (PVO) šā gada sākumā ziņoja, ka pasaulē 2016. gadā ar MR TB saslimuši 490 000 cilvēku un ka pirms četriem gadiem veiksmīgi izdevies izārstēt tikai pusi MR TB pacientu. “Zāļu rezistence sarežģī arī cīņu pret HIV un malāriju,” paziņoja PVO. Pašlaik situācija jau ir tāda, ka pasaulē vairs nav palikušas baktērijas, kas nebūtu rezistentas pret antibiotikām, kuras izgudrotas to nogalēšanai.

Kāds stāvoklis ir Latvijā? Atbildīgās iestādes publiskojušas viedokli, ka salīdzinājumā ar pasaules fonu antibiotiku rezistence ārpus slimnīcām Latvijā ir salīdzinoši reti sastopama. Pie mums vēl neizplatās baktērijas, kas būtu rezistentas pret visām zināmajām antibiotikām, un rezistences problēma lielākoties koncentrējusies slimnīcu reanimācijas nodaļās. Taču arī mūsu slimnīcās nav tik traki kā, piemēram, Turcijā vai Grieķijā, kur šī problēma ir tik samilzusi, ka reanimācijas nodaļā ir ļoti augsts bīstamu infekciju risks.

Paradoksāli, bet šajā ziņā mums par labu nāk dažas Latvijas veselības aprūpes īpatnības – antibiotikas tiek lietotas salīdzinoši maz un ir diezgan zema veselības aprūpes pieejamība. Tas, ka Latvija nav blīvi apdzīvota, arī ir labvēlīgs apstāklis, jo neļauj baktērijām viegli pārceļot no viena pie otra. Citās valstīs milzu ieguldījumu antimikrobiālās rezistences problēmā dod attīstīta lopkopība, bet arī šajā ziņā mēs neesam augšgalā.

Taču priecāties būtu pāragri. Kaut arī Latvijā situācija ir salīdzinoši laba, pēcantibiotiku ēra tomēr tuvojas. Piemēram, Paula Stradiņa klīniskās universitātes slimnīcas Infekciju uzraudzības dienests prognozē, ka jautājums varētu būt par apmēram piecus gadus tālu nākotni. Speciālisti novēro, ka  situācija nenovēršami progresē uz slikto pusi, salīdzinot kaut vai ar laiku pirms desmit gadiem, kad bija vesels klāsts iedarbīgu zāļu, kas ļāva izārstēt visas infekcijas.

Pagaidām gandrīz nav cerību, ka to izdosies apturēt, un lai Dievs nedod, ka piedzīvojam situāciju, kad ar antibiotikām kļūs piesārņota pat augsne un ūdens, kā tas, piemēram, ir Indijā un Ķīnā. Tiesa, tur ir vairāki tam labvēlīgi faktori – šajās zemēs antibiotikas ražo un arī plaši lieto, turklāt valda pārapdzīvotība.

Jebkurā gadījumā arī Latviju skars  globālā antimikrobiālās rezistences izraisītā krīze, kuru, visticamāk, var atrisināt tikai kopējiem spēkiem.

Jaunā antibakteriālā cerība

Lai kaut cik ierobežotu antimikrobiālās rezistences izplatību slimnīcās, ne tikai tiek īpaši stingri kontrolēta higiēnas ievērošana, bet dažas valstis arī cenšas pāriet uz vienvietīgām palātām. Lai arī tas izklausās pēc dārga prieka, aprēķināts, ka izmaksu ziņā tas tomēr ir lētāk nekā seku apkarošana, ja slimnīcā izplatās rezistentas baktērijas.

Tomēr vislielākās cerības tiek saistītas ar jaunu antibiotiku atklāšanu, kas ļautu uzveikt mikroskopiskos sērijveida slepkavas. Ik pa laikam zinātnieki, meklējot kādu jaunu pieeju un iepriekš neizpētītus – un pat neiedomājamus – avotus, nāk klajā ar jaunām teorijām par līdzekli, kas varētu uzveikt šos superbaciļus. Šā gada augustā starptautiska zinātnieku komanda žurnālā ACS Synthetic Biology publicēja pētījumu, liekot lielas cerības uz peptīdiem un aminoskābēm kā jaunu antibiotiku veidu, spējīgu uzveikt spēcīgās baktērijas, kas kļuvušas rezistentas pret esošajām antibiotikām.

Pētnieki uzskata, ka jaunākās antibiotikas slēpjas antimikrobiālajos peptīdos (AMP). Šie AMP ir daļa no visu dzīvo organismu dabiskās aizsardzības, kas palīdz iznīcināt bīstamus iebrucējus – vai tās būtu baktērijas, vīrusi vai sēnītes. Iepriekšējais pētījums jau bija apliecinājis, ka AMP ir lieliski kandidāti jaunu antimikrobiālu līdzekļu attīstībai, kaut gan paši par sevi tie bieži vien nav pietiekami iedarbīgi, lai nogalinātu dažas no spēcīgākajām baktērijām.

Tāpēc zinātnieku grūtākais uzdevums bija atrast, kuru peptīdu – divu vai vairāku kopā saistītu aminoskābju – ģenētisko kodu var pavērst uzbrukumam pret rezistentām baktērijām. Pētījumā viņi uzlauza aminoskābju kodu, kas sastāvēja no 20 zīmēm, un atklāja – noteiktas aminoskābju kombinācijas bija daudz efektīvākas par citām baktēriju iznīcināšanā. Viens no peptīdiem bija pepsīns A, kas palīdz kuņģim sagremot barību. Zinātnieki atklāja, ka tas varēja nonāvēt tādas izplatītas kaitīgas baktērijas kā E. coli un Salmonella, kuru ļauno dabu izjutuši visi, kas reiz cietuši no saindēšanās ar pārtiku. Turklāt, iznīcinot baktērijas, šīs potenciāli jaunās antibiotikas neatstāja nekādu toksisku ietekmi uz cilvēka šūnām, liecināja laboratorijas pētījumi un eksperimenti ar ādas infekcijām pelēm, kurām, starp citu, samazināja baktēriju daudzumu apmēram četrkārtīgi. “Tādējādi šie peptīdi pārstāv daudzsološu antibiotiku jaunu veidu,” zinātnieki secināja, piebilstot, ka peptīdus ir viegli programmēt.

Savukārt ķīniešu zinātnieki septembrī nākuši klajā ar savu versiju par jaunām antibiotikām – sēnīšu savienojumu albomicīnu δ2, ko iespējams radīt laboratorijā. Albomicīns jau tiek izmantots kā antibiotika, bet šis specifiskais savienojums, kā liecina ķīniešu pētījums, ir daudz efektīvāks un sevišķi piemērots baktēriju iznīcināšanai. Pētījumā albomicīns δ2 pārspēja virkni jau pārbaudītu antibiotiku, tai skaitā penicilīnu, testējot tās pret ārkārtīgi grūti ārstējamo pret meticilīnu rezistento baktēriju Staphylococcus aureus.

Šā gada pavasarī amerikāņu zinātnieki no Ilinoisas Universitātes arī nāca klajā ar atklājumu par jauna veida antibiotikām. Viņi prezentēja tā saukto Nosopharm, unikālu un daudzsološu divās frontēs – tā neparastās izcelsmes un īpašā baktēriju iznīcināšanas veida dēļ. Šis antimikrobiālais līdzeklis iegūts no simbiotiskās baktērijas, kas atrodama augsnē dzīvojošajos nematodes jeb velteniskajos tārpos, kuri kolonizē kukaiņus barībai. Šī baktērija palīdz nogalināt kukaini un, kas ir svarīgi, izdalīt antibiotiku, lai turētu pa gabalu konkurējošās baktērijas. Līdz šim šīs ar nematodēm saistītas baktērijas un to radītās antibiotikas bija vāji izpētītas. Zinātniekiem arī izdevies atklāt mehānismu, kā šīs jaunatklātās antibiotikas iedarbojas.

Vēl ir arī Šveices zinātnieki, kuri risinājumu karā ar superbaciļiem sakās atraduši... nezālēs – tāla sīkplikstiņā (Arabidopsis thaliana). Viņi uzskata, ka šis pasaulē plaši izplatītais sīkais augs ar baltiem ziediņiem ir bagātīgs antibiotiku avots.

Taču, lai arī ANO un PVO vicina sarkano trauksmes karogu un aicina valstis finansiāli atbalstīt jaunu antibiotiku attīstīšanu, no kā lielā farmācija joprojām atturas, smiltis laika pulkstenī strauji iztek. Pat ja tiešām tagad tiktu atrastas jaunas spēcīgas zāles, ko vērts ražot, varētu paiet desmit gadi, līdz tās nokļūtu aptiekās.

Tomēr viens ir skaidrs – cilvēce nedrīkst padoties, tāpēc ka baktērijas to nekad nedarīs.