Gegužės-birželio mėnesį viso pasaulio dėmesį prikaustė patogeninės Esherichia coli bakterijos sukeltas infekcijos protrūkis Šiaurės Vokietijoje, šešiolikoje pasaulio šalių susargdinęs apie 3800 žmonių ir nusinešęs mažiausiai 48 gyvybes. Manoma, kad šios itin virulentiškos E. coli atmainos, kurios genomas primena kelių bakterijų mozaiką, atranką paskatino gausus antibiotikų vartojimas.
Bakterijos
© Shutterstock nuotr.

Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakulteto Biochemijos ir biofizikos katedros mokslininkai pastaruosius kelerius metus tyrinėja patogeninių bakterijų atsparumo antibiotikams molekulinius mechanizmus ir bando kartu su pasaulio mokslininkais atsakyti į daugelį ne tik mokslui, bet ir visuomenei aktualių klausimų.

Atsparias antibiotikams bakterijas tyrinėjančių mokslininkų dėmesio centre – atsparumo mechanizmų evoliucija, ją lemiantys veiksniai, „sėkmingiausių“ naujomis virulentinėmis savybėmis pasižyminčių bakterijų klonų plitimo priežastys. Biochemijos ir biofizikos katedros profesorė dr. Edita Sužiedėlienė teigia, kad dėl E. coli (kaip ir kitų bakterijų) genomo plastiškumo gali atsirasti itin agresyvių žmogui padermių, o tokių padermių atranką skatina gausus antibiotikų vartojimas.

- Kas lemia, kad pasaulyje plinta atsparios antibiotikams bakterijos?

- Atsparių antibiotikams bakterijų atsiradimo priežastys yra genetinės: bakterijos įgyja genų ir jų kombinacijų, kurių koduojamų baltymų veikimas lemia atsparumą vienokiam ar kitokiam antibiotikui ar tam tikram jų spektrui. Tokių genų ir jų kombinacijų bakterijose šiandien žinome daugybę (pvz., vien atsparumą beta laktamų klasės antibiotikams lemiančių genų yra žinoma šimtai). Kai kurie tokie genai, būdami pernešamuose genomo elementuose , gali būti perduodami vienų bakterijų kitoms, taip atsparumas plinta.

Atsparumas atsiranda ir dėl mutacijų, kai, pavyzdžiui, įvyksta mutacija bakterijos gene, koduojančiame antibiotiko taikinį, ir taikinys tampa nejautrus antibiotiko poveikiui. Tokiu atveju mutavusį geną turi tik tos bakterijos palikuonys. Ir vienu, ir kitu atveju aplinkoje, kurioje yra antibiotikų arba kitų antimikrobinių medžiagų, išlieka geresniu atsparumo arsenalu apsirūpinusios bakterijos. Tokie genetiniai arsenalai tikrai yra įspūdingi atsparumo ir kitų išlikimui reikalingų genų įvairovės požiūriu.

Pastebėta, kad turėti ir gaminti tokių atsparumą antibiotikams lemiančių genų koduojamus produktus, net kai aplinkos „spaudimo“ ir nėra, neretai bakterijoms „nieko nekainuoja“ – kitaip tariant, jos išlieka konkurencingos aplinkoje ir nepraranda tokių atsparumo genų. Tyrinėjant atsparias antibiotikams bakterijas, pastebėta, kad jos dažnai turi genų, lemiančių atsparumą jau seniai nevartojamiems antibiotikams, pvz., tetraciklinui, chloramfenikolui.

Gausus ir neracionalus antibiotikų vartojimas, t. y. jų buvimas bakterijų aplinkoje, kurioje įprastai anksčiau jų nebuvo arba nebuvo tiek daug (antibiotikų skyrimas ligoninėse, jų naudojimas žemės ūkyje gyvulių ligų prevencijai ir augimo skatinimui, augalų purškimas infekcijų prevencijai, taigi net ne gydymui!), skatina išlikti labiausiai prisitaikiusias bakterijas. Tokių bakterijų atranka vyksta gana greitai. Atsparių antibiotikams bakterijų stebėsenos tinklai (pvz., EARS Europoje) kasmet skelbia duomenis, gautus iš šimtų įvairių šalių laboratorijų, apie kai kurių kliniškai svarbių bakterijų (pvz., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa) atsparumą pagrindinių klasių antibiotikams. Atsparių bakterijų dalies didėjimo mastai vienose šalyse didesni, kitose – mažesni, nuo kelių iki keliasdešimt procentų per dešimtį metų. Lietuvos duomenys šiame atsparumo žemėlapyje atsirado tik 2006 m., mes esame maždaug Europos šalių viduryje.

- E. coli infekcijos plitimas Europoje pasėjo nerimą ir spėliones, netgi tokias, kad tai dirbtinai sukurta bakterija, teroristų darbas ir pan. Kaip atsiranda tokios infekcijos, ar mokslininkai gali kontroliuoti infekcijų protrūkius, jų sukėlėjų plitimą?

- Šiandienos molekulinės biologijos metodai leidžia greitai išaiškinti infekcijos protrūkį, nustatant infekcijos sukėlėjo „tapatybę“ pagal jo genomo fragmentų (DNR) pasiskirstymą – tam tikrą jo „piešinį“. Taip, pavyzdžiui, buvo nustatyta, kad šių metų E. coli infekcijos protrūkius Šiaurės Vokietijoje ir kiek vėliau Prancūzijoje sukėlė ta pati padermė.

E. coli bakterijų įvairovė labai didelė – nuo visiškai nepavojingų žmogui ir gyvūnams rūšių iki patogeninių rūšių, sukeliančių ne vieno tipo, bet įvairias infekcijas: diarėją, dizenteriją, pneumoniją, meningitą, hemolizinį ureminį sindromą (HUS) – itin sunkią komplikaciją, pasireiškiančią inkstų veiklos sutrikimu.

Šiga toksiną gaminanti E. coli priklauso vadinamajai enterohemoraginių E. coli grupei. Ji gyvena sveikų naminių žinduolių žarnyne, dažniausiai plinta per užterštas maisto žaliavas (mėsą, pieną), vandenį ir taip gali sukelti žmonių infekcijas. Bakterijos prisitvirtina prie žmogaus žarnyno sienelės, per ją bakterijų gaminami toksinai patenka į kitus organus. Inkstai ypač jautrūs šiga toksinams – toksinai visiškai sutrikdo jų veiklą. Štai vieną didžiausių EHEC sukeltų infekcijos protrūkių Jungtinėse Amerikos Valstijose 1993 m. – „Džeką dėžutėje“ - sukėlė bakterijomis užkrėsta žalia malta mėsa mėsainiams, kuri buvo tiekiama iš vieno šaltinio kelioms valstijoms. Verta pažymėti, kad tokių bakterijų dozė, galinti sukelti infekciją, yra labai nedidelė – mažiau nei 100 bakterijų, todėl jas maisto žaliavose galima greitai aptikti tik šiuolaikiniais jautriais diagnostiniais būdais.

Kartais susiduriama su E. coli atmainomis, pasižyminčiomis naujomis savybėmis arba nauju atsparumo antibiotikams spektru. Tai nėra neįprasta, nes, kaip minėta, bakterijų genomas yra itin plastiškas – jos greitai įgyja naujų genų ir jų kombinacijų. Kai kurie bakterijų klonai išplinta šalies, regiono, pasaulio mastu. Plitimui įtakos turi globalizacija: žmonių migracija, globalus maisto produktų eksportas/importas.

2011 m. gegužės–birželio mėnesį viso pasaulio dėmesį prikaustęs patogeninės E. coli sukeltas infekcijos protrūkis Šiaurės Vokietijoje – minėto bakterijų genomo plastiškumo pavyzdys. 1999 m. šio serotipo bakterijos sukeltas maistinės kilmės infekcijos protrūkis aprašytas Pietų Korėjoje, pavieniai atvejai registruoti toje pačioje Vokietijoje (2001), Prancūzijoje (2004), Gruzijoje (2009), Suomijoje (2010).

Neįprasta buvo tai, kad infekcijos protrūkį sukėlusios E. coli ligos simptomai buvo nevisiškai tipiški: net 25 proc. susirgusiųjų pasireiškė HUS. Tuo tarpu minėto serotipo E. coli iki šiol buvo žinoma kaip negaminanti šiga toksino (užfiksuoti tik keli pavieniai atvejai) ir priklausanti virulentiškumo tipui, kuris lemia palyginti lengvą ligos eigą. Pasirodė, kad jos genomas yra labai panašus (apie 93 proc.) į bakteriją, išskirtą 1990 m. Pietų Afrikoje iš AIDS paciento, sirgusio chroniška diarėja. Tačiau „vokiškoji“ E. coli turėjo šį tą daugiau – šigą toksiną koduojantį geną. Verta paminėti, kad ši E. coli turėjo ir atsparumo antibiotikams genų, nors jos sukeltos infekcijos antibiotikais negydytos – dėl antibiotikų veikimo išsiskiria šiga toksinas, kuris tik pablogina ligos eigą.

- Viename savo interviu esate minėjusi, kad atsparūs antibiotikams mikroorganizmai neretai plinta gydymo įstaigose. Hospitalinių, ligoninėse įgytų, infekcijų problema, aktuali tiek pasaulio, tiek Lietuvos ligoninėse. Kokie tai mikroorganizmai ir kaip nuo jų apsisaugoti? Ar tai įmanoma

- Hospitalinės, t. y. ligoninėje įgytos, infekcijos yra didžiulė šiandienos sveikatos apsaugos problema visame pasaulyje. Ligoninių aplinkoje cirkuliuoja atsparios antibiotikams, tarp jų naujausių kartų plataus veikimo spektro (tokie antibiotikai veikia ne kurią nors vieną, o daugiau bakterijų rūšių) antibiotikams, bakterijų padermės, kurios tam tikrų grupių pacientams (pvz., turintiems silpną imuninę sistemą) yra labai pavojingos. Nerimą kelia tai, kad atsparumo antibiotikams genų įgyja bakterijos, anksčiau laikytos nepatogeniškomis, kurios neretai sukelia hospitalines infekcijas pacientams, gydomiems ligoninių intensyvios terapijos skyriuose .

Neretai tokios bakterijos pasižymi atsparumu net kelių klasių antibiotikams, todėl infekcijoms gydyti lieka labai mažai galimybių. Nuolatinė hospitalinių infekcijų kontrolė pasitelkiant įvairias priemones – nuo griežtos medicinos personalo higienos iki ligoninėse vartojamų antibiotikų politikos – duoda rezultatų, tačiau, deja, visiškai problemos neišsprendžia, nes nuolat atsiranda naujų atsparių bakterijų atmainų.

- Kokios naujausios bakterijų plitimo tendencijos pasaulyje?

- Pasaulyje plinta dauginiu atsparumu antibiotikams pasižyminčios bakterijos. Dar viena pastarųjų dešimtmečių tendencijų – atsparių bakterijų plitimas visuomenėje, kai jų nešiotojais tampa sveiki žmonės, kurie, pakliuvę į ligonines dėl kitų priežasčių, nenustačius atsparių bakterijų nešiojimo fakto, gali tapti pavojingu infekcijos šaltiniu jautriems ligoninių pacientams: kūdikiams, senyvo amžiaus žmonėms, pacientams su nusilpusia imunine sistema.

- Ką nauja žada mokslas bakterijų, jų išplitimo, atsparumo antibiotikams srityje? Kas ką greičiau aplenks – bakterijos mokslą ar mokslas vis dėlto įveiks bakterijas?

- Pagrindinių antibiotikų klasių atradimo ir jų įdiegimo aukso amžius truko porą praėjusio amžiaus dešimtmečių (apie 1945–1960 m.). Nuo 1960-ųjų šis procesas labai sulėtėjo. Per pastaruosius dešimt metų į kliniką įvesti tik keli nauji antibiotikai, o didžiosios vaistus gaminančios kompanijos labai sumažino naujų antibiotikų paieškos ir kūrimo mokslinių tyrimų finansavimą. Tokią politiką lėmė kelios priežastys. Kadangi greitai (per kelerius metus) atsiranda bakterijų, atsparių naujam antibiotikui, naujų antimikrobinių agentų, kurie galėtų išvengti tokio likimo, paieška ar kūrimas yra didžiulis iššūkis, jis gali ir nepasiteisinti. Be to, naujų antibiotikų, kaip ir visų vaistų, įvedimas į kliniką yra labai reglamentuotas, sudėtingas, ilgas ir brangiai kainuojantis procesas. Akivaizdu, kad pasirenkamas didesnį pelną atnešančių vaistų kūrimas.

Tiesa, išaugus mokslo ir technologijų galimybėms, nestokojama ambicijų atrasti naujų priešmikrobinių junginių. Štai neseniai JAV paskelbta vadinamoji „10x20 iniciatyva“, kurios tikslas – iki 2020 m. atrasti 10 naujų antibiotikų. Mes kol kas pažįstame tik nepaprastai mažą biosferoje egzistuojančių mikroorganizmų dalį. Tai teikia vilties, kad gamtos „cheminėse laboratorijose“ bus rasti nauji veiksmingi antimikrobiniai junginiai ar jų prototipai, pagal kuriuos bus sukurti sintetiniai dariniai.

Svarstomos ir alternatyvios kovos su antibiotikais atspariomis bakterijomis strategijos, kai kurios jų – „užmirštos“ antibiotikų aukso amžiuje, pavyzdžiui, bakterijų virusų, naikinančių bakterijas, panaudojimas.

Tenka konstatuoti, kad antibiotikų aukso amžius baigėsi. Šiandien, žinodami atsparumo situaciją ir vartodami antibiotikus, kurie vis dar yra pakankamai veiksmingi antimikrobiniai vaistai ir gelbsti milijonus gyvybių, negalime negalvoti apie padarinius. Tam turi būti sutelktos ir koordinuojamos mokslo, visuomenės, verslo pastangos.

Parašykite savo nuomonę
arba diskutuokite anonimiškai čia
Skelbdami savo nuomonę, Jūs sutinkate su taisyklėmis
Rodyti diskusiją Rodyti diskusiją

Top naujienos

A. Užkalnis. Blogybių šaknis yra dviratininkai (170)

Nežinau, ar jūs pastebėjote, bet mūsų vasarėjančioje Lietuvoje (iki kitų metų tikrai...

V. Putinas spaudžia Baltarusiją dėl Baltijos šalių (74)

Rusijos prezidentas Vladimiras Putinas didina spaudimą Baltarusijai nukreipti naftos krovinių...

Ėmė griežčiau tikrinti remontuojamus kelius: už broką skyrė baudų (27)

Lietuvos automobilių kelių direkcija prie Susisiekimo ministerijos griežtina kokybės...

Lengvai ir gaiviai vakarienei: cukinijų ir vištienos kepsneliai (2)

Šiuo metu daugelio virtuvėse galima rasti vieną kitą cukiniją , tad šie kepsneliai – visų...

7 vietos pasaulyje, kur žmonės valgė žmones (3)

Kanibalizmas anksčiau pasaulyje buvo gana paplitęs reiškinys, pasakytų antropologai. Kartais jį...

Mažu uždarbiu Palangoje skundžiasi ne visi: vos per 3 valandas – 200 eurų (27)

Iš Basanavičiaus gatvės kavinių sklinda muzika, tiesa, įvairovės nedaug, dažniausiai nevykusiai...

Girtas vairavęs „Oro navigacijos“ skrydžių valdymo viršininkas tikisi įspūdingos išeitinės (153)

Visiškai girtas prie vairo pagautas valstybės valdomos įmonės „ Oro navigacija “ Vilniaus...

Ruso oligarcho vestuvių puotoje – neregėta prabanga: milijonus kainuojantis žiedas, 8 aukštų tortas ir dvi nuotakos suknelės (13)

Rusas oligarchas Aleksejus Šapalovas vedė modelį Kseniją Cariciną (27 m.). Prabangi vestuvių...

Lietuvoje išaugo sergamumas infekcine mononukleoze: kaip apsisaugoti (5)

Užkrečiamųjų ligų ir AIDS centro (ULAC) duomenimis, per pirmą šių metų pusmetį Lietuvoje...

Rungtynės tarp Lietuvos ir Rumunijos vyks be žiūrovų (18)

Penktadienį, rugpjūčio 18 d. Rygoje vyksiančios kontrolinės krepšinio rungtynės tarp Lietuvos...