Agnieszka Sulikowska
Konsumpcja antybiotyków a narastanie oporności bakteryjnej
Consumption of antibiotics and increasing bacterial resistance to them
z Centralnego Laboratorium Surowic i Szczepionek w Warszawie
WSTĘP
Mimo postępu w diagnostyce i terapii, choroby infekcyjne są w dalszym ciągu główną przyczyną zgonów na świecie (1). W ciągu ostatnich 50 lat, antybiotyki stały się podstawowym elementem terapii zakażeń. Od czasu zastosowania penicyliny, odkryto i wprowadzono do lecznictwa ludzi i zwierząt wiele nowych grup antybiotyków, jednak ich nadmierne i często nieuzasadnione stosowanie oraz nieodpowiednie dawkowanie stało się przyczyną wielu nieoczekiwanych problemów. Najpoważniejszym z nich jest stale rosnąca liczba drobnoustrojów opornych na wiele antybiotyków, w tym na leki ostatniej szansy np. karbapenemy i glikopeptydy. Od kilku lat w piśmiennictwie medycznym pojawiają się artykuły na temat narastającej oporności drobnoustrojów na leki, pojawiających się nowych czynników etiologicznych zakażeń oraz „reaktywacji starych” patogenów opanowanych, jak się wydawało, przez skuteczną profilaktykę (np. krztusiec, błonica) (4). Powszechność występowania antybiotyków w środowisku, stosowanie ich w weterynarii, rolnictwie, hodowli zwierząt (jako dodatek do pasz) oraz stale wzrastająca ich konsumpcja przez ludzi, powodują narastanie oporności bakteryjnej, co stwarza bardzo duże zagrożenie dla skuteczności tych leków w terapii chorób zakaźnych.
OPORNOŚĆ I MECHANIZMY JEJ POWSTAWANIA
Oporność to zdolność drobnoustroju do przetrwania w obecności leku, który zaburza jego procesy życiowe i przez to hamuje wzrost i namnażanie (15). Dotychczas poznano wiele mechanizmów oporności na leki. Drobnoustroje mogą blokować wnikanie leku do komórki bakteryjnej (np. oporność na antybiotyki betalaktamowe, tetracykliny), mogą uniemożliwić osiągnięcie miejsca docelowego działania leku w komórce (np. oporność na fluorochinolony, tetracykliny), modyfikować miejsce docelowego działania leku (np. oporność na betalaktamy, fluorochinolony, aminoglikozydy, makrolidy, glikopeptydy) oraz inaktywować lub modyfikować lek poprzez działanie specjalnych enzymów (np. oporność na antybiotyki betalaktamowe, aminoglikozydy, chloramfenikol).
POCHODZENIE OPORNOŚCI NA LEKI
Działanie większości leków przeciwbakteryjnych zależne jest od czynnej replikacji drobnoustroju. Te drobnoustroje, które są metabolicznie nieczynne (nie namnażają się) są oporne na leki przeciwbakteryjne. Jeśli jednak ponownie zaczną się namnażać, stają się w pełni wrażliwe – jest to oporność związana z cyklem życiowym drobnoustroju, niekodowana genetycznie. Innym przykładem może być utrata pewnych swoistych struktur docelowych dla leku np. podczas stosowania penicyliny drobnoustroje wrażliwe mogą utracić ścianę komórkową i przez wiele pokoleń utrzymywać się w formie niewrażliwej na leki hamujące syntezę ściany komórkowej (penicyliny, cefalosporyny). Jeśli jednak zaczną syntetyzować ścianę komórkową stają się znów wrażliwe na penicylinę.
Jednak w większości przypadków oporność ma podłoże genetyczne. Spontaniczne mutacje punktowe oraz rekombinacje materiału genetycznego mogą prowadzić do powstania i namnażania się szczepów opornych na antybiotyki. W latach 60-tych wykryto szczepy bakterii opornych na tetracykliny i streptomycynę wśród mieszkańców Wysp Salomona, u których nigdy wcześniej nie stosowano antybiotyków. W tym przypadku wydaje się, że nie była konieczna wcześniejsza ekspozycja na lek, co może stwarzać wrażenie braku związku między stosowaniem antybiotyków a opornością bakterii. Jednak duża ekspozycja drobnoustrojów na leki przeciwbakteryjne jest czynnikiem zwiększającym ryzyko i częstość zmian dostosowawczych, którymi w tym przypadku są ewolucyjne zmiany drobnoustrojów zmierzające do zapewnienia przeżycia w niekorzystnym środowisku.
Materiał genetyczny może być przekazywany między drobnoustrojami na drodze transformacji, transdukcji i koniugacji. W procesie transformacji bakterie nabywają i włączają do własnego genomu fragment wolnego DNA, który zawiera geny oporności na antybiotyki. W procesie transdukcji nośnikiem materiału genetycznego jest bakteriofag (wirus bakteryjny), który zakaża komórkę i wprowadza do niej geny oporności. Koniugacja jest natomiast jednokierunkowym przeniesieniem materiału genetycznego między komórkami tego samego gatunku lub różnych gatunków. Na drodze koniugacji są przekazywane niektóre plazmidy (pozachromosomalny materiał genetyczny) i transpozony (fragmenty DNA zdolne do przemieszczania). Ten sposób przenoszenia materiału genetycznego nie ogranicza się
tylko do bakterii patogennych, także fizjologiczna flora może być rezerwuarem genów oporności, które są przekazywane drobnoustrojom chorobotwórczym. Ten typ rozprzestrzeniania oporności jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ oporność może być przekazywana międzygatunkowo i często jest to materiał kodujący oporność na różne leki. Wykazano, że u człowieka proces koniugacji zachodzi wśród bakterii kolonizujących jelito, pochwę a także cewnik umieszczony w pęcherzu moczowym.
Drobnoustroje oporne na pewne leki często są oporne na inne leki o takim samym mechanizmie działania – jest to oporność krzyżowa (bakterie oporne na makrolidy są także oporne na linkosamidy).
ROZWÓJ OPORNOŚCI WŚRÓD NAJCZĘSTSZYCH PATOGENÓW UKŁADU ODDECHOWEGO
Obecnie 90% szczepów Moraxella catarrhalis i 25% bezotoczkowych szczepów Haemophilus influenzae wytwarza betalaktamazy (2, 3). Bardzo szybko narasta także oporność na antybiotyki betalaktamowe wśród szczepów Streptococcus pneumoniae. Od kilku lat izoluje się coraz więcej szczepów opornych na penicylinę, cefalosporyny o szerokim spektrum, a także na takie antybiotyki jak erytromycyna, klindamycyna, chloramfenikol, cefotaksym (15). W 1994 r. w Atlancie wśród pneumokoków będących przyczyną inwazyjnych zakażeń aż 25% szczepów było opornych na penicylinę, a 9% także na cefotaksym (2). W Polsce około 14% szczepów Streptococcus pneumoniae jest opornych na penicylinę i inne betalaktamy z czego połowa także na cefalosporyny III-generacji. W Anglii i Walii w latach 1990-95 wzrosła oporność na penicylinę (z 1,5% do 3,9%) i erytromycynę (z 2,8% do 8,6%) (11). W wielu krajach dużym problemem jest szybki wzrost oporności S. pneumoniae na makrolidy. We Włoszech zanotowano wzrost oporności z 6% w 1993 r. do 23% w 1996 r. We Francji oporność wynosiła 28% w 1992 r. dla wszystkich pneumokoków i 63% dla szczepów penicylinoopornych (5). Wzrost rozpowszechnienia opornych szczepów Streptococcus pneumoniae stało się dużym problemem zwłaszcza w takich instytucjach jak żłobki, przedszkola, koszary, więzienia, ze względu na łatwe szerzenie się epidemii.
Znaczny wzrost oporności na erytromycynę i inne makrolidy zanotowano wśród szczepów Streptococcus pyogenes. Wzrost ten jest szczególnie wysoki w takich krajach jak Włochy czy Hiszpania. We Włoszech gwałtowny wzrost oporności wśród Streptococcus pyogenes był ostatnio udokumentowany w trzech badaniach: w pierwszym odnotowano wzrost z 5% w 1993 r. do 26% w 1995 r., w drugim badaniu odnotowano wzrost z 10% w 1990 r. do 31% w 1995 r., trzecie badanie było zawężone do północnych Włoch i tam odnotowano największy wzrost oporności z 1% w 1990 r. do 81% w styczniu 1996 r. (5).
WZROST OPORNOŚCI A KONSUMPCJA ANTYBIOTYKÓW
Udowodniono, że wzrost rozpowszechnienia opornych na penicylinę szczepów Streptococcus pneumoniae jest zbieżny ze wzrostem stosowania antybiotyków. Badania przeprowadzone w Hiszpanii i Islandii wykazały, że szczepy oporne występują rzadziej w regionach o najmniejszym zużyciu antybiotyków. Dowiedziono również, że antybiotykoterapia jest czynnikiem ryzyka inwazyjnego zakażenia opornym szczepem Streptococcus pneumoniae (2). W kilku badaniach przekrojowych stwierdzono również, że prawdopodobieństwo wyizolowania opornego pneumokoka z nosa lub gardła jest większe jeśli pacjent stosował uprzednio kurację antybiotykową.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
24 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
59 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
119 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. Harrison J.W., Svec T.A.: The beginning of the end of the antibiotic era? Part I The problem: abuse of the „miracle drugs”. Quintessence Int., 1998, 29:151-162. 2. Cohen M.L., Tartasky D.: The resistance to drug therapy: a review. Am. J. of Infection Control, 1997, 25:51-64. 3. Stein Gary E., Havlichek D.H.: Newer oral antimicrobials for resistant respiratory tract pathogens. Postgradiate Medicine, 1998, 103:67. 4. Hryniewicz W.: Mikrobiologia kliniczna, Medycyna praktyczna – Pediatria, supl. do nr 1(1) 1999, 14-17 i 33. 5. Carbon C. Poole.: The Role of Newer Macrolides in the Treatment of Community-Ac uired Respiratory Tract Infection. A Rev. of Experimental and Clinical Data. J. of Chemotherapy, 1999, 11:107-118. 6. Baquero F.: Evolving Resistance Patterns of Streptococcus pneumoniae: A Link with Long-Acting Macrolide Consumption? J. of Chemotherapy, 1999, 11:35-43. 7. Perez-Trallero E. et al.: Emergence of Streptococcus pyogenes Strains Resistant to Erythromycin in Gipuzkoa, Spain; Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 1998, 16:25-31. 8. Nyquist A.C. et al.: Antibiotic prescribing for children with colds, upperrespiratory tract infections, and bronchitis; JAMA 1998, 297 (11):875-877. 9. Craig W.A. The Future – Can We Learn From the Past; Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 1997, 27:49-53. 10. Mc Cracken G.H. Jr.: Emergence of resistant Streptococcus pneumoniae: a problem in pediatrics. Pediatr. Infect. Dis. J. (US) May 1995, 424-428. 11. Johnson A.P. et al.: Prevalence of antibiotic resistance and serotypes in pneumococci in England and Wales: Results of observational surveys in 1990 and 1995. BMJ 1996, 312:1454-1456. 12. Mason W.H.: The managament of common infectious in ambulatory children. Pediatr. Ann. (US) 1996, 25:620-629. 13. Wang E.E. et al.: Antibiotic-resistant Streptococcus pneumoniae. Implications for medical practice. Can. Fam. Phisician (Canada), 1998, 44:1881-1888. 14. Millet Medina F.J. et al.: Antibiotic consumption (1993-1996) in primary care in health area with a high rate of bacterial resistance, Aten Primaria, 1998, 21:451-457. 15. Dowell F. et al.: Principles of judicious use of antimicrobialagents for pediatric upper respiratory tract infecions. Pediatrics, 1998, 101:163-165. 16. Baquero F.: Trends in antibiotic resistance of respiratory pathogens: an analysis and commentary on a collaborative surveillance study. J. Antimicrob. Chemother. 1996, 38:117-132. 17. Dzierżanowska D.: Mechanizmy bakteryjnej oporności na chemioterapeutyki oraz znaczenie kliniczne tego zjawiska; Medycyna po Dyplomie, wrzesień 1995, 3-14. 18. Małafiej E.: Wybrane elementy oceny aktywności antybiotyków. Medycyna po Dyplomie, styczeń 1996, 3-11. 19. Hryniewicz W. i wsp.: Rekomendacje´97. Zakażenia układu oddechowego – etiologia, rozpoznawanie, leczenie. Fundacja Centrum Mikrobiologii Klinicznej. 20. Jawetz E. i wsp.: Przegląd mikrobiologii lekarskiej; rozdz. Chemioterapia, 191-192. PZWL 1991.
