COOLna

Je rezistence proti antibiotikům následek jejich nesprávného používání?
Dá se říct, že ano. Antibiotika jsou většinou přírodního původu. První antibiotikum penicilin bylo izolováno z běžné houby Penicillium notatum(dnes platné jméno je P. chrysogenum – pozn. red.). Jde o přirozený mechanismus, jak si bakterie nebo obecně mikroorganismy vytvářely životní prostor, v němž mohly růst. Jsou indicie, že antibiotika tu jsou stovky milionů let. Nárůst rezistence v posledních 60 nebo 70 letech je následek jejich používání v mnohem větší míře, než se vyskytují v přírodě. Proces vzniku rezistence jsme tak pouze urychlili. Nesprávné používání je jen jeden ze zdrojů tohoto urychlení.

Takže i kdyby lékaři a pacienti užívali antibiotika úplně správně, problém s rezistencí by taky nastal, jen později.
Přesně tak. Vždy k ní dojde. Hrajeme ale o čas. Když nástup rezistence zpomalíme, vytvoříme si prostor pro vývoj nových antibiotik. Vývoj jednoho trvá podle studií okolo 11 let. Je také velmi drahý, stojí okolo 1,4 miliardy dolarů. Navíc když se mikrobiologové nebo infektologové dostanou k novému antibiotiku, obvykle si ho schovají na horší časy. Pro farmaceutické firmy je proto jejich vývoj prodělečný. Nové léky se pak nedostávají na trh. Z této příčiny existují v Evropské unii i USA programy na podporu jejich vývoje. U antibiotik nelze spoléhat na tržní mechanismy.

Vývoj nových antibiotik je tedy spíš ekonomický než technický problém?
Ano. Známe mnoho tisíc látek, které mají antibiotické účinky. Do výroby se však dostávají velmi pomalu. V posledních letech přece jen několik nových antibiotik vzniklo.

Dá se nějak číselně vyjádřit, jaký je mezi bakteriemi škodlivými pro člověka podíl těch rezistentních?
Jde to samozřejmě obtížně. Každý z nás jsme osídleni zhruba jedním až dvěma kilogramy mikrobů. Záleží na tom, z čeho se takový podíl počítá. Existují ale data z Evropského centra pro prevenci a kontrolu infekcí o takzvaně invazivních infekcích. Znamená to lidově řečeno otravy krve. Jsou to mikrobi izolovaní z krevního řečiště. Mezi evropskými státy jsou velké rozdíly. V některých, jako jsou třeba Řecko nebo Itálie, dosahuje rezistence k antibiotikům poslední volby u vcelku běžných patogenů, například bakterie Klebsiella pneumoniae, způsobující často infekce spojené se zdravotní péčí, 30 až 70 procent. V České republice je to do pěti procent.

V části zemí, jako je třeba Indie nebo africké státy, zase není situace vůbec zmapovaná. Liší se to i na regionální úrovni. Ve státech, kde rezistence dosahuje desítek procent, jsou limity léčby značné. V některých případech ani vhodná antibiotika nemusí existovat. Volíme proto kombinace několika antibiotik.

Způsobuje rozdíly mezi zeměmi nastavení jejich zdravotních systémů?
Je to zdravotním systémem a dostupností antibiotik. V EU jsou antibiotika na předpis, přístup předepisujících lékařů je ale různý. V zemích okolo Středozemního moře je dostupnost antibiotik vyšší než například v České republice, nebo dokonce ve skandinávských státech, kde je jejich spotřeba velmi nízká. Rozdíly ve spotřebě jsou opravdu enormní, mohou být dvoj- až trojnásobné. Ve zdravotním systému je důležitý i počet hospitalizací. Nemocnice jsou inkubátory rezistence. Ve státech, kde je víc hospitalizací, dochází k jejímu šíření snáze.

Kdyby se dnes lidstvo rozhodlo, že přestane na 20 let antibiotika používat, zbavily by se bakterie genů, které rezistenci způsobují?
Geny by pravděpodobně někde přetrvávaly. Ale máte pravdu. Rezistence je pro bakterii zátěž, musí produkovat něco navíc. Některé bakterie mění svou buněčnou stěnu, kvůli tomu pak ztrácí schopnost transportu živin. Geny pro rezistenci se často vyskytují na malých kruhových molekulách DNA, označovaných jako plazmidy. Některé z nich mají zvláštní mechanismy, aby se v buňce udržely. Když bakterie plazmid nepředá do dalších generací, dokáže ji tento mechanismus zabít. Plazmidy se také mohou velmi efektivně šířit mezi bakteriemi a předávat tak rezistenci dále.

Léčbu antibiotiky navíc nelze opustit. U řady pacientů je naprosto nezbytná. Před vynálezem antibiotik byl daleko nižší věk dožití než dnes. Bez antibiotik by tu už řada z nás nebyla.

Jak si bakterie rezistentní geny obstarávají? Je to vzájemnou výměnou genů třeba v podobě plazmidů, nebo jde o nové mutace?
V některých případech to mohou být mutace, dominantní je ale přenos mobilních genetických elementů, jako jsou plazmidy. V buňkách bakterií, které jsou přirozeně rezistentní, dochází k přenosu genů na mobilní elementy. Ty se pak mezi bakteriemi poměrně snadno a efektivně šíří. Například prostředí lidského střeva je pro výměnu genů mezi bakteriálními druhy i rody optimální. Pozorujeme ho velmi často.

Z hlediska plazmidu není co řešit. Vlastní kopírování je pro něj výhodné. Co má ale jedna konkrétní bakterie z toho, že věnuje nějaký užitečný gen sousedce?
V podstatě z toho nemá nic. Je to ale pravděpodobně evoluční cesta, jak se má informace udržet v populaci. Bakterie si plazmidy předávají. Ty dárcovské nic neztratí, ale také nezískají. Informace se jen rozšíří.

V našem střevě žijí tisíce druhů bakterií. Řekl bych, že jde o způsob, jak zachovat danou skupinu bakterií, třeba na úrovni rodu. Plazmidy ovšem nemusí obsahovat jen geny k rezistenci vůči antibiotikům. Kolegové z Brna třeba popsali plazmid s enzymy pro metabolismus některých cukrů, které jsou typické pro střeva koní. Umožňoval je bakteriím osídlit. Někdy se může jednat i o rezistenci k těžkým kovům nebo dezinfekčním látkám.

Je přenos nezávislý na příbuznosti bakterií?
Nejčastěji probíhá v rámci užších skupin. Jsou ale popsány i situace, kdy se geny mohou šířit i mezi jen vzdáleně příbuznými druhy.

Existují ale i zajímavé nové přístupy k léčbě infekcí. Bakteriální buňka se dá rezistenci zase odnaučit, například odstraněním daných plazmidů. Tento přístup ale neřeší problém selekčního tlaku. Bakterie jsou rezistentní, poněvadž se brání vlastnímu zahubení. Zajímavé jsou proto přístupy omezení virulence bakterií. Jsou látky, které způsobují, že bakterie přestane poškozovat lidský organismus a bude v něm mírumilovně přežívat. Je to klasická evoluční cesta. Pro bakterie není výhodné svého hostitele rychle zahubit.

Dají se infekční nemoci považovat za projev nerovnováhy bakteriálního společenství v našem těle?
Je to tak. Vždycky jde o interakci mezi prostředím, imunitním stavem hostitele a vybaveností konkrétního mikroba. Bakterií, které způsobují onemocnění vždy, je velmi málo. Můžeme jmenovat například shigely, které způsobují průjmová onemocnění s infekční dávkou i v řádu jednotek buněk.

Doc. Ing. Jaroslav Hrabák, Ph.D.,