Antibiotická rezistence mikroorganismů: metody stanovení

Antibiotika jsou jedním z největších výdobytků lékařské vědy, která každoročně zachraňují životy desítek a stovek tisíc lidí. Jak se však říká, i stará žena může udělat chybu. To, co dříve hubilo patogenní mikroorganismy, už nefunguje tak dobře jako dříve. Jaký je tedy důvod: zhoršily se antimikrobiální léky, nebo je za to rezistence na antibiotika?

Stanovení rezistence na antibiotika

Antimikrobiální léky (AML), běžně nazývané antibiotika, byly původně vytvořeny k boji proti bakteriálním infekcím. A protože různá onemocnění mohou být způsobena nikoli jedním, ale několika typy bakterií, sloučenými do skupin, byly původně vyvinuty léky účinné proti určité skupině infekčních agens.

Bakterie, ačkoli jsou nejjednodušší, jsou aktivně se vyvíjející organismy, které časem získávají stále více nových vlastností. Pud sebezáchovy a schopnost přizpůsobit se různým životním podmínkám posilují patogenní mikroorganismy. V reakci na ohrožení života si začínají vyvíjet schopnost mu odolávat a vylučují tajemství, které oslabuje nebo zcela neutralizuje účinek účinné látky antimikrobiálních léčiv.

Ukazuje se, že antibiotika, která kdysi byla účinná, jednoduše přestávají plnit svou funkci. V tomto případě hovoříme o rozvoji antibiotické rezistence vůči léku. A problém zde vůbec nespočívá v účinnosti účinné látky AMP, ale v mechanismech zdokonalování patogenních mikroorganismů, díky nimž se bakterie stávají necitlivými na antibiotika určená k boji proti nim.

Rezistence na antibiotika tedy není nic jiného než snížení citlivosti bakterií na antimikrobiální léky, které byly vytvořeny k jejich zničení. To je důvod, proč léčba zdánlivě správně zvolenými léky nepřináší očekávané výsledky.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Problém rezistence na antibiotika

Nedostatek účinku antibiotické terapie, spojený s rezistencí na antibiotika, vede k tomu, že onemocnění dále postupuje a zhoršuje se, což léčbu ještě více ztěžuje. Obzvláště nebezpečné jsou případy, kdy bakteriální infekce postihuje životně důležité orgány: srdce, plíce, mozek, ledviny atd., protože v tomto případě je prodlení jako smrt.

Druhým nebezpečím je, že některá onemocnění se mohou stát chronickými, pokud je antibiotická terapie nedostatečná. Člověk se stává nositelem pokročilých mikroorganismů, které jsou rezistentní vůči antibiotikům určité skupiny. Nyní se stává zdrojem infekce, proti které je zbytečné bojovat starými metodami.

To vše tlačí farmaceutickou vědu k vynalézání nových, účinnějších léků s jinými účinnými látkami. Proces se však opět začarovává s vývojem antibiotické rezistence na nová léčiva z kategorie antimikrobiálních látek.

Pokud si někdo myslí, že problém rezistence na antibiotika vznikl poměrně nedávno, velmi se mýlí. Tento problém je starý jako svět. Možná ne tak starý, ale přesto je starý už 70–75 let. Podle obecně přijímané teorie se objevil spolu se zavedením prvních antibiotik do lékařské praxe někdy ve 40. letech dvacátého století.

Ačkoli existuje koncept dřívějšího vzniku problému rezistence mikroorganismů, před příchodem antibiotik se tento problém nijak zvlášť neřešil. Koneckonců je tak přirozené, že se bakterie, stejně jako jiné živé bytosti, snažily přizpůsobit nepříznivým podmínkám prostředí a dělaly to po svém.

Problém rezistence patogenních bakterií se nám připomněl, když se objevila první antibiotika. Pravda, tehdy nebyla tato otázka tak naléhavá. V té době se aktivně vyvíjely různé skupiny antibakteriálních látek, což bylo do jisté míry způsobeno nepříznivou politickou situací ve světě, vojenskými akcemi, kdy vojáci umírali na zranění a sepsi jen proto, že jim nemohla být poskytnuta účinná pomoc kvůli nedostatku potřebných léků. Tyto léky tehdy prostě neexistovaly.

Největší počet vývojů byl proveden v 50. a 60. letech 20. století a během následujících dvou desetiletí probíhalo jejich zdokonalování. Pokrok tím neskončil, ale od 80. let se vývoj v oblasti antibakteriálních látek znatelně ubýval. Ať už je to kvůli vysokým nákladům na tento podnik (vývoj a uvedení nového léku na trh v dnešní době dosahuje hranice 800 milionů dolarů), nebo banálnímu nedostatku nových nápadů ohledně „militantně smýšlejících“ účinných látek pro inovativní léky, v souvislosti s tím problém rezistence na antibiotika dosahuje nové děsivé úrovně.

Vývojem slibných AMP a vytvořením nových skupin takových léků vědci doufali, že porazí více typů bakteriálních infekcí. Ukázalo se však, že všechno není tak jednoduché „díky“ rezistenci na antibiotika, která se u některých kmenů bakterií vyvíjí poměrně rychle. Nadšení postupně vyprchává, ale problém zůstává dlouho nevyřešen.

Zůstává nejasné, jak si mikroorganismy mohou vyvinout rezistenci vůči lékům, které je mají zabíjet? Zde musíme pochopit, že k „zabíjení“ bakterií dochází pouze tehdy, když je lék používán podle plánu. Ale co vlastně máme?

Příčiny rezistence na antibiotika

Zde se dostáváme k hlavní otázce: kdo může za to, že bakterie, když jsou vystaveny antibakteriálním látkám, neumírají, ale ve skutečnosti se znovu rodí a získávají nové vlastnosti, které zdaleka nejsou pro lidstvo prospěšné? Co vyvolává takové změny, ke kterým dochází v mikroorganismech, které jsou příčinou mnoha nemocí, s nimiž lidstvo bojuje po celá desetiletí?

Je zřejmé, že skutečným důvodem rozvoje antibiotické rezistence je schopnost živých organismů přežít v různých podmínkách a různými způsoby se jim přizpůsobit. Bakterie se však nemají jak vyhnout smrtícímu projektilu v podobě antibiotika, které by jim teoreticky mělo přinést smrt. Jak se tedy stane, že nejen přežívají, ale také se zlepšují souběžně se zlepšováním farmaceutických technologií?

Je důležité si uvědomit, že pokud existuje problém (v našem případě rozvoj antibiotické rezistence u patogenních mikroorganismů), pak existují i provokující faktory, které pro něj vytvářejí podmínky. Právě tento problém se nyní pokusíme vyřešit.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Faktory při rozvoji rezistence na antibiotika

Když člověk přijde k lékaři se zdravotními potížemi, očekává kvalifikovanou pomoc od specialisty. Pokud se jedná o infekci dýchacích cest nebo jiné bakteriální infekce, úkolem lékaře je předepsat účinné antibiotikum, které nedovolí nemoci progresi, a stanovit dávkování potřebné k tomuto účelu.

Lékař má k dispozici velký výběr léků, ale jak určit lék, který vám skutečně pomůže vyrovnat se s infekcí? Na jedné straně, aby bylo možné předepsat antimikrobiální lék, je nutné nejprve zjistit typ patogenu podle etiotropního konceptu výběru léku, který je považován za nejsprávnější. Na druhé straně to však může trvat až 3 nebo více dní, přičemž nejdůležitější podmínkou úspěšné léčby je včasná terapie v raných stádiích onemocnění.

Lékař nemá v prvních dnech po stanovení diagnózy jinou možnost než jednat prakticky náhodně, aby nějakým způsobem zpomalil průběh onemocnění a zabránil jeho šíření do dalších orgánů (empirický přístup). Při předepisování ambulantní léčby praktikující lékař předpokládá, že původcem konkrétního onemocnění mohou být určité druhy bakterií. To je důvodem pro počáteční volbu léku. Předpis se může změnit v závislosti na výsledcích analýzy na původce.

A je dobré, když je lékařský předpis potvrzen výsledky testů. Jinak se ztratí nejen čas. Faktem je, že pro úspěšnou léčbu existuje další nezbytná podmínka - úplná deaktivace (v lékařské terminologii existuje pojem „ozáření“) patogenních mikroorganismů. Pokud se tak nestane, přeživší mikroby jednoduše „nemoc překonají“ a vyvinou si jakousi imunitu vůči účinné látce antimikrobiálního léku, který jejich „nemoc“ způsobil. To je stejně přirozené jako tvorba protilátek v lidském těle.

Ukazuje se, že pokud je antibiotikum zvoleno nesprávně nebo je dávkování a režim podávání léku neúčinný, patogenní mikroorganismy nemusí uhynout, ale mohou se změnit nebo získat dříve necharakteristické schopnosti. Rozmnožováním se takové bakterie tvoří celé populace kmenů rezistentních vůči antibiotikům specifické skupiny, tj. bakterie rezistentní vůči antibiotikům.

Dalším faktorem, který negativně ovlivňuje náchylnost patogenních mikroorganismů k účinkům antibakteriálních léků, je používání AMP v chovu zvířat a veterinární medicíně. Používání antibiotik v těchto oblastech není vždy opodstatněné. Identifikace patogena se navíc ve většině případů neprovádí vůbec nebo se provádí pozdě, protože antibiotika se používají hlavně k léčbě zvířat v poměrně vážném stavu, kdy je čas na dně a není možné čekat na výsledky testů. A na vesnici veterinář ani nemá vždy takovou možnost, takže jedná „naslepo“.

Ale to by nic nebylo, nebýt dalšího velkého problému – lidské mentality, kdy je každý sám sobě lékařem. Navíc rozvoj informačních technologií a možnost koupit si většinu antibiotik bez lékařského předpisu tento problém jen zhoršují. A pokud vezmeme v úvahu, že máme více nekvalifikovaných samouků než těch, kteří striktně dodržují lékařské příkazy a doporučení, problém nabývá globálního rozsahu.

V naší zemi situaci zhoršuje skutečnost, že většina lidí zůstává finančně neschopná. Nemají možnost zakoupit si účinné, ale drahé léky nové generace. V takovém případě nahrazují léky na lékařský předpis levnějšími starými analogy nebo léky doporučenými jejich nejlepším přítelem či vševědoucím přítelem.

„Pomohlo to mně a pomůže to i vám!“ – s tím se dá polemizovat, když tato slova vycházejí z úst souseda moudrého s bohatými životními zkušenostmi, který prošel válkou? A jen málokdo si myslí, že díky sečtělým a důvěřivým lidem, jako jsme my, se patogenní mikroorganismy už dávno přizpůsobily přežití pod vlivem léků doporučovaných v minulosti. A to, co pomohlo dědečkovi před 50 lety, se v naší době může ukázat jako neúčinné.

A co teprve říct o reklamě a nevysvětlitelné touze některých lidí vyzkoušet si na sobě inovace, jakmile se objeví nemoc s vhodnými příznaky? A proč všichni tito doktoři, když existují tak úžasné léky, o kterých se dozvídáme z novin, televizních obrazovek a internetových stránek? Jen text o samoléčbě se stal pro všechny tak nudným, že mu teď málokdo věnuje pozornost. A to velmi marně!

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ]

Mechanismy rezistence na antibiotika

Rezistence na antibiotika se v poslední době stala problémem číslo jedna ve farmaceutickém průmyslu, který vyvíjí antimikrobiální léky. Faktem je, že je charakteristická pro téměř všechny známé druhy bakterií, a proto je antibiotická terapie stále méně účinná. Takové běžné patogeny, jako jsou stafylokoky, E. coli, Pseudomonas aeruginosa a Proteus, mají rezistentní kmeny, které jsou častější než jejich předkové, a které jsou citlivé na antibiotika.

Rezistence na různé skupiny antibiotik, a dokonce i na jednotlivé léky, se vyvíjí různě. Staré dobré peniciliny a tetracykliny, stejně jako novější přípravky ve formě cefalosporinů a aminoglykosidů, se vyznačují pomalým rozvojem antibiotické rezistence a jejich terapeutický účinek s tím souběžně klesá. Totéž nelze říci o lécích, jejichž léčivou látkou je streptomycin, erythromycin, rimfampicin a linkomycin. Rezistence na tyto léky se vyvíjí rychle, kvůli čemuž je nutné měnit předpis i během léčby, aniž by se čekalo na její ukončení. Totéž platí pro oleandomycin a fusidin.

To vše dává důvod předpokládat, že mechanismy vývoje antibiotické rezistence na různé léky se výrazně liší. Zkusme zjistit, jaké vlastnosti bakterií (přirozené nebo získané) neumožňují antibiotikům dosáhnout jejich ozařování, jak bylo původně zamýšleno.

Nejprve si definujme, že rezistence u bakterií může být přirozená (ochranné funkce jim byly dány původně) a získaná, o čemž jsme hovořili výše. Doposud jsme hovořili hlavně o skutečné antibiotické rezistenci spojené s vlastnostmi mikroorganismu, a nikoli s nesprávnou volbou nebo předepsáním léku (v tomto případě hovoříme o falešné antibiotické rezistenci).

Každý živý tvor, včetně prvoků, má svou jedinečnou strukturu a některé vlastnosti, které mu umožňují přežít. To vše je geneticky podmíněno a předáváno z generace na generaci. Geneticky je podmíněna i přirozená rezistence vůči specifickým účinným látkám antibiotik. Navíc u různých druhů bakterií je rezistence zaměřena na určitý typ léku, a proto se vyvíjejí různé skupiny antibiotik, které ovlivňují konkrétní druh bakterií.

Faktory, které určují přirozenou rezistenci, mohou být různé. Například struktura proteinové schránky mikroorganismu může být taková, že si s ní antibiotikum nedokáže poradit. Antibiotika však mohou ovlivnit pouze molekulu proteinu, zničit ji a způsobit smrt mikroorganismu. Vývoj účinných antibiotik zahrnuje zohlednění struktury proteinů bakterií, proti kterým je lék zaměřen.

Například rezistence stafylokoků na antibiotika vůči aminoglykosidům je způsobena tím, že tyto nemohou proniknout mikrobiální membránou.

Celý povrch mikrobu je pokryt receptory, s určitými typy kterých se AMP vážou. Malý počet vhodných receptorů nebo jejich úplná absence vede k tomu, že k vazbě nedochází, a proto chybí antibakteriální účinek.

Mezi dalšími receptory existují i ty, které slouží jako jakýsi maják pro antibiotikum a signalizují umístění bakterií. Absence takových receptorů umožňuje mikroorganismu skrývat se před nebezpečím ve formě AMP, což je jakýsi převlek.

Některé mikroorganismy mají přirozenou schopnost aktivně odstraňovat AMP z buňky. Tato schopnost se nazývá eflux a charakterizuje rezistenci Pseudomonas aeruginosa vůči karbapenemům.

Biochemický mechanismus antibiotické rezistence

Kromě výše zmíněných přirozených mechanismů pro rozvoj antibiotické rezistence existuje ještě jeden, který není spojen se strukturou bakteriální buňky, ale s její funkčností.

Faktem je, že bakterie v těle mohou produkovat enzymy, které mohou negativně ovlivnit molekuly účinné látky AMP a snížit jeho účinnost. Bakterie také trpí při interakci s takovým antibiotikem, jejich účinek je znatelně oslaben, což vytváří zdání zotavení z infekce. Pacient však po tzv. „uzdravení“ zůstává nositelem bakteriální infekce ještě nějakou dobu.

V tomto případě se jedná o modifikaci antibiotika, v důsledku které se stává neúčinným proti tomuto typu bakterií. Enzymy produkované různými druhy bakterií se mohou lišit. Stafylokoky se vyznačují syntézou beta-laktamázy, která vyvolává přerušení laktemového kruhu penicilinových antibiotik. Produkce acetyltransferázy může vysvětlit rezistenci gramnegativních bakterií vůči chloramfenikolu atd.

[ 21 ], [ 22 ], [ 23 ]

Získaná rezistence na antibiotika

Bakterie, stejně jako jiné organismy, nejsou imunní vůči evoluci. V reakci na „vojenské“ akce proti nim mohou mikroorganismy změnit svou strukturu nebo začít syntetizovat takové množství enzymové látky, které je schopno nejen snížit účinnost léku, ale také jej zcela zničit. Například aktivní produkce alanin transferázy činí „cykloserin“ neúčinným proti bakteriím, které jej produkují ve velkém množství.

Rezistence na antibiotika se může také vyvinout v důsledku modifikace buněčné struktury proteinu, který je zároveň jeho receptorem, na který by se měl AMP vázat. To znamená, že tento typ proteinu může v bakteriálním chromozomu chybět nebo změnit své vlastnosti, v důsledku čehož je spojení mezi bakterií a antibiotikem nemožné. Například ztráta nebo modifikace proteinu vázajícího penicilin způsobuje necitlivost na peniciliny a cefalosporiny.

V důsledku vývoje a aktivace ochranných funkcí u bakterií, které byly dříve vystaveny destruktivnímu působení určitého typu antibiotika, se mění propustnost buněčné membrány. Toho lze dosáhnout zmenšením kanálků, kterými mohou aktivní látky AMP pronikat do buňky. Právě tato vlastnost způsobuje necitlivost streptokoků na beta-laktamová antibiotika.

Antibiotika jsou schopna ovlivňovat buněčný metabolismus bakterií. V reakci na to se některé mikroorganismy naučily obejít bez chemických reakcí, které jsou antibiotiky ovlivněny, což je také samostatný mechanismus pro rozvoj antibiotické rezistence, který vyžaduje neustálé sledování.

Bakterie se někdy uchylují k určitému triku. Přichycením se k husté látce se spojují do společenstev zvaných biofilmy. V rámci společenstva jsou méně citlivé na antibiotika a snadno snášejí dávky, které jsou smrtelné pro jednu bakterii žijící mimo „kolektiv“.

Další možností je sjednocení mikroorganismů do skupin na povrchu polotekutého média. I po buněčném dělení zůstává uvnitř „skupiny“ část bakteriální „rodiny“, na kterou antibiotika nepůsobí.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]

Geny rezistence na antibiotika

Existují koncepty genetické a negenetické rezistence na léky. S druhou se zabýváme, když uvažujeme bakterie s neaktivním metabolismem, které za normálních podmínek nejsou náchylné k reprodukci. Takové bakterie si mohou vyvinout rezistenci na antibiotika vůči určitým typům léků, tato schopnost se však nepřenáší na jejich potomky, protože není geneticky podmíněna.

To je typické pro patogenní mikroorganismy, které způsobují tuberkulózu. Člověk se může nakazit a po mnoho let o nemoci netušit, dokud z nějakého důvodu jeho imunita selže. To je impulsem pro množení mykobakterií a progresi onemocnění. Stejné léky se však používají k léčbě tuberkulózy, protože bakteriální potomstvo na ně stále zůstává citlivé.

Totéž platí pro ztrátu proteinu v buněčné stěně mikroorganismů. Připomeňme si znovu bakterie citlivé na penicilin. Peniciliny inhibují syntézu proteinu používaného k výstavbě buněčné membrány. Pod vlivem AMP penicilinového typu mohou mikroorganismy ztratit buněčnou stěnu, jejímž stavebním materiálem je protein vázající penicilin. Takové bakterie se stanou rezistentními vůči penicilinům a cefalosporinům, na které se nyní nemají na co vázat. Jedná se o dočasný jev, který není spojen s genovou mutací a přenosem modifikovaného genu dědičností. S výskytem buněčné stěny charakteristické pro předchozí populace rezistence vůči antibiotikům u těchto bakterií mizí.

Říká se, že genetická rezistence na antibiotika vzniká, když dochází ke změnám v buňkách a jejich metabolismu na genové úrovni. Genové mutace mohou způsobit změny ve struktuře buněčné membrány, vyvolat produkci enzymů, které chrání bakterie před antibiotiky, a také změnit počet a vlastnosti bakteriálních buněčných receptorů.

Existují 2 způsoby vývoje událostí: chromozomální a extrachromozomální. Pokud dojde k genové mutaci v úseku chromozomu zodpovědném za citlivost na antibiotika, nazývá se to chromozomální rezistence na antibiotika. Samotná taková mutace se vyskytuje extrémně zřídka, obvykle je způsobena působením léků, ale opět ne vždy. Je velmi obtížné tento proces kontrolovat.

Chromozomální mutace se mohou přenášet z generace na generaci a postupně se vytvářejí určité kmeny (odrůdy) bakterií, které jsou rezistentní vůči konkrétnímu antibiotiku.

Extrachromozomální rezistence na antibiotika je způsobena genetickými elementy, které existují mimo chromozomy a nazývají se plazmidy. Tyto elementy obsahují geny zodpovědné za produkci enzymů a propustnost bakteriální stěny.

Rezistence na antibiotika je nejčastěji výsledkem horizontálního přenosu genů, kdy jedna bakterie předává některé geny jiným bakteriím, které nejsou jejími potomky. Někdy však lze v genomu patogenu pozorovat nesouvisející bodové mutace (velikost 1 z 10⁻⁹ na proces kopírování DNA mateřské buňky, což je pozorováno během replikace chromozomů).

Na podzim roku 2015 tak vědci z Číny popsali gen MCR-1, který se nachází ve vepřovém mase a prasečích střevech. Zvláštností tohoto genu je možnost jeho přenosu na jiné organismy. Po nějaké době byl stejný gen nalezen nejen v Číně, ale i v dalších zemích (USA, Anglie, Malajsie, evropské země).

Geny rezistence na antibiotika mohou stimulovat produkci enzymů, které dříve v těle bakterií nebyly produkovány. Například enzym NDM-1 (metalo-beta-laktamáza 1), objevený u bakterie Klebsiella pneumoniae v roce 2008. Poprvé byl objeven u bakterií z Indie. V následujících letech byl však enzym, který zajišťuje rezistenci na antibiotika vůči většině AMP, nalezen i u mikroorganismů v jiných zemích (Velká Británie, Pákistán, USA, Japonsko, Kanada).

Patogenní mikroorganismy mohou projevovat rezistenci jak vůči určitým lékům nebo skupinám antibiotik, tak i vůči různým skupinám léků. Existuje něco jako zkřížená antibiotická rezistence, kdy se mikroorganismy stanou necitlivými na léky s podobnou chemickou strukturou nebo mechanismem účinku na bakterie.

Rezistence stafylokoků na antibiotika

Stafylokoková infekce je považována za jednu z nejčastějších komunitních infekcí. Nicméně i v nemocničních podmínkách lze na povrchu různých předmětů nalézt asi 45 různých kmenů stafylokoků. To znamená, že boj proti této infekci je téměř primárním úkolem zdravotníků.

Obtížnost tohoto úkolu spočívá v tom, že většina kmenů nejpatogennějších stafylokoků Staphylococcus epidermidis a Staphylococcus aureus je rezistentní vůči mnoha typům antibiotik. A počet těchto kmenů každoročně roste.

Schopnost stafylokoků podléhat četným genetickým mutacím v závislosti na jejich prostředí je činí prakticky nezranitelnými. Mutace se přenášejí na jejich potomky a v krátkých časových úsecích se objevují celé generace antimikrobiálně rezistentních infekčních agens z rodu stafylokoků.

Největším problémem jsou kmeny rezistentní na meticilin, které jsou rezistentní nejen na beta-laktamy (β-laktamová antibiotika: určité podskupiny penicilinů, cefalosporiny, karbapenemy a monobaktamy), ale také na další typy AMP: tetracykliny, makrolidy, linkosamidy, aminoglykosidy, fluorochinolony, chloramfenikol.

Infekci bylo dlouho možné zničit pouze pomocí glykopeptidů. V současné době je problém antibiotické rezistence těchto kmenů stafylokoků řešen novým typem AMP - oxazolidinony, jejichž významným zástupcem je linezolid.

[ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]

Metody stanovení rezistence na antibiotika

Při vytváření nových antibakteriálních léků je velmi důležité jasně definovat jejich vlastnosti: jak působí a proti kterým bakteriím jsou účinné. To lze zjistit pouze laboratorním výzkumem.

Testování rezistence na antibiotika lze provést pomocí různých metod, z nichž nejoblíbenější jsou:

• Disková metoda neboli difúze AMP do agaru podle Kirby-Bayera
• Metoda sériového ředění
• Genetická identifikace mutací způsobujících rezistenci na léky.

První metoda je v současnosti považována za nejběžnější díky svým nízkým nákladům a snadné implementaci. Podstata diskové metody spočívá v tom, že bakteriální kmeny izolované v důsledku výzkumu se umístí do živného média s dostatečnou hustotou a pokryjí se papírovými disky namočenými v roztoku AMP. Koncentrace antibiotika na discích je různá, takže při difundaci léčiva do bakteriálního prostředí lze pozorovat koncentrační gradient. Velikost zóny bez růstu mikroorganismů lze použít k posouzení aktivity léčiva a výpočtu účinné dávky.

Variantou diskové metody je E-test. V tomto případě se místo disků používají polymerní destičky, na které se nanese určitá koncentrace antibiotika.

Nevýhody těchto metod zahrnují nepřesnost výpočtů spojenou se závislostí koncentračního gradientu na různých podmínkách (hustota média, teplota, kyselost, obsah vápníku a hořčíku atd.).

Metoda sériového ředění je založena na vytvoření několika variant kapalného nebo pevného média obsahujícího různé koncentrace studovaného léčiva. Každá varianta je nasycena určitým množstvím studovaného bakteriálního materiálu. Na konci inkubační doby se vyhodnotí růst bakterií nebo jejich absence. Tato metoda umožňuje stanovit minimální účinnou dávku léčiva.

Metodu lze zjednodušit tak, že se jako vzorek odeberou pouze 2 média, jejichž koncentrace bude co nejblíže minimu potřebnému k inaktivaci bakterií.

Metoda sériového ředění je právem považována za zlatý standard pro stanovení rezistence na antibiotika. Vzhledem k vysokým nákladům a pracnosti však není v domácí farmakologii vždy použitelná.

Metoda identifikace mutací poskytuje informace o přítomnosti modifikovaných genů v konkrétním bakteriálním kmeni, které přispívají k rozvoji antibiotické rezistence na specifické léky, a v tomto ohledu systematizuje vznikající situace s ohledem na podobnost fenotypových projevů.

Tato metoda se vyznačuje vysokou cenou testovacích systémů pro její implementaci, nicméně její hodnota pro predikci genetických mutací u bakterií je nepopiratelná.

Bez ohledu na to, jak účinné jsou výše uvedené metody studia rezistence na antibiotika, nemohou plně odrážet obraz, který se odehraje v živém organismu. A pokud vezmeme v úvahu i skutečnost, že tělo každého člověka je individuální a procesy distribuce a metabolismu léčiv v něm mohou probíhat odlišně, může být experimentální obraz od skutečného velmi vzdálený.

Způsoby, jak překonat rezistenci na antibiotika

Bez ohledu na to, jak dobrý je lék, vzhledem k našemu současnému přístupu k léčbě nemůžeme vyloučit, že se v určitém okamžiku může citlivost patogenních mikroorganismů na něj změnit. Vytváření nových léků se stejnými účinnými látkami také neřeší problém rezistence na antibiotika. A citlivost mikroorganismů na nové generace léků postupně oslabuje častým neoprávněným nebo nesprávným předepisováním.

Průlomem v tomto ohledu je vynález kombinovaných léčiv, která se nazývají chráněná. Jejich použití je opodstatněné ve vztahu k bakteriím, které produkují enzymy destruktivní pro konvenční antibiotika. Ochrana populárních antibiotik se dosahuje zařazením speciálních látek do složení nového léčiva (například inhibitorů enzymů nebezpečných pro určitý typ AMP), které zastaví produkci těchto enzymů bakteriemi a zabrání odstranění léčiva z buňky pomocí membránové pumpy.

Kyselina klavulanová nebo sulbaktam se běžně používají jako inhibitory beta-laktamázy. Přidávají se k beta-laktamovým antibiotikům, čímž se zvyšuje jejich účinnost.

V současné době se vyvíjejí léky, které mohou ovlivnit nejen jednotlivé bakterie, ale i ty, které se sjednotily do skupin. Boj proti bakteriím v biofilmu lze provádět až po jeho zničení a uvolnění organismů dříve propojených chemickými signály. Z hlediska možnosti zničení biofilmu vědci zvažují takový typ léků, jako jsou bakteriofágy.

Boj proti jiným bakteriálním „skupinám“ se provádí jejich přenosem do kapalného prostředí, kde mikroorganismy začínají existovat odděleně a nyní s nimi lze bojovat konvenčními léky.

Pokud se lékaři během léčby lékem setkají s fenoménem rezistence, řeší problém předepisováním různých léků, které jsou účinné proti izolovaným bakteriím, ale s různými mechanismy účinku na patogenní mikroflóru. Například současně používají léky s baktericidním a bakteriostatickým účinkem nebo nahrazují jeden lék jiným z jiné skupiny.

Prevence rezistence na antibiotika

Hlavním cílem antibiotické terapie je úplné zničení populace patogenních bakterií v těle. Tento úkol lze vyřešit pouze předepsáním účinných antimikrobiálních léků.

Účinnost léku je určena jeho spektrem účinku (zda je identifikovaný patogen v tomto spektru zahrnut), schopností překonat mechanismy rezistence na antibiotika a optimálně zvoleným dávkovacím režimem, který ničí patogenní mikroflóru. Při předepisování léku je navíc nutné zohlednit pravděpodobnost nežádoucích účinků a dostupnost léčby pro každého jednotlivého pacienta.

V empirickém přístupu k léčbě bakteriálních infekcí není možné zohlednit všechny tyto aspekty. Je nutná vysoká profesionalita lékaře a neustálé sledování informací o infekcích a účinných lécích proti nim, aby předepisování nebylo neodůvodněné a nevedlo k rozvoji antibiotické rezistence.

Vytvoření zdravotnických center vybavených high-tech vybavením umožňuje praktikovat etiotropní léčbu, kdy je patogen nejprve identifikován v kratším časovém období a poté je předepsán účinný lék.

Prevenci antibiotické rezistence lze také považovat za kontrolu předepisování léků. Například v případě akutních respiračních infekcí (ARVI) není předepisování antibiotik nijak odůvodněné, ale přispívá k rozvoji antibiotické rezistence mikroorganismů, které se prozatím nacházejí v „spícím“ stavu. Faktem je, že antibiotika mohou vyvolat oslabení imunitního systému, což následně způsobí šíření bakteriální infekce skryté uvnitř těla nebo do něj vniklé zvenčí.

Je velmi důležité, aby předepsané léky odpovídaly cíli, kterého je třeba dosáhnout. I lék předepsaný pro preventivní účely musí mít všechny vlastnosti potřebné k ničení patogenní mikroflóry. Náhodný výběr léku nemusí nejen přinést očekávaný účinek, ale také může situaci zhoršit rozvojem rezistence určitého typu bakterií vůči léku.

Zvláštní pozornost je třeba věnovat dávkování. Malé dávky, které jsou v boji s infekcí neúčinné, opět vedou k rozvoji antibiotické rezistence u patogenních mikroorganismů. Neměli byste to ale přehánět, protože antibiotická terapie s vysokou pravděpodobností způsobí toxické účinky a anafylaktické reakce, které ohrožují život pacienta. Zejména pokud je léčba prováděna ambulantně bez dohledu zdravotnického personálu.

Média by měla lidem sdělovat nebezpečí samoléčby antibiotiky, stejně jako nedokončené léčby, kdy bakterie neumírají, ale pouze se stávají méně aktivními s rozvinutým mechanismem rezistence na antibiotika. Stejný účinek mají i levné nelicencované léky, které nelegální farmaceutické společnosti prezentují jako levné analogy stávajících léků.

Za vysoce účinné opatření pro prevenci antibiotické rezistence se považuje neustálé sledování existujících infekčních agens a vývoje antibiotické rezistence u nich nejen na okresní či regionální úrovni, ale i v celostátním (a dokonce i globálním) měřítku. O tom si bohužel můžeme jen zdát.

Na Ukrajině neexistuje systém kontroly infekcí jako takový. Byla přijata pouze jednotlivá ustanovení, z nichž jedno (už v roce 2007!) týkající se porodnic stanoví zavedení různých metod monitorování nozokomiálních infekcí. Všechno ale opět závisí na financích a takové studie se obecně neprovádějí lokálně, nemluvě o lékařích z jiných oborů medicíny.

V Ruské federaci se k problému antibiotické rezistence přistupuje s větší odpovědností a projekt „Mapa antimikrobiální rezistence Ruska“ je toho důkazem. Výzkumem v této oblasti se zabývaly velké organizace, jako je Výzkumný ústav antimikrobiální chemoterapie, Meziregionální asociace mikrobiologie a antimikrobiální chemoterapie a Vědecké a metodické centrum pro monitorování antimikrobiální rezistence, vytvořené z iniciativy Federální agentury pro zdraví a sociální rozvoj, které shromažďovaly informace a systematizovaly je za účelem naplnění mapy antibiotické rezistence.

Informace poskytované v rámci projektu jsou neustále aktualizovány a jsou dostupné všem uživatelům, kteří potřebují informace o problematice antibiotické rezistence a účinné léčby infekčních onemocnění.

Pochopení toho, jak relevantní je dnes otázka snižování citlivosti patogenních mikroorganismů a hledání řešení tohoto problému, přichází postupně. To je však již první krok k účinnému boji proti problému zvanému „rezistence na antibiotika“. A tento krok je nesmírně důležitý.