Sejlivede mikroorganismer — Hvad skyldes problemet?

VIRUS, bakterier, protozoer, svampe og andre mikroorganismer har tilsyneladende eksisteret lige siden livet begyndte på jorden. Disse mikroorganismer hører til de simpleste af alle livsformer, og deres forbløffende tilpasningsevne har hjulpet dem til at klare sig på steder hvor intet andet kan overleve. Man finder dem i skoldhede hydrotermiske væld på havbunden såvel som i de iskolde arktiske farvande. I dag modstår disse mikroorganismer det mest ihærdige angreb på deres eksistens — antimikrobielle midler, i daglig tale kaldt antibiotika.

For hundrede år siden var man klar over at visse mikroorganismer forårsagede sygdom, men ingen havde på det tidspunkt hørt om antimikrobielle midler. Hvis man pådrog sig en alvorlig infektionssygdom, var der ikke meget lægerne kunne stille op ud over at give trøst og opmuntring. Det var patientens immunsystem der måtte nedkæmpe infektionen. Hvis immunsystemet ikke var stærkt nok, kunne det få tragiske konsekvenser. Selv en lille rift der var blevet inficeret med mikroorganismer, førte ofte til døden.

Opdagelsen af de første uskadelige antibiotika var en revolution inden for lægevidenskaben. Den medicinske brug af sulfonamider i 1930’erne og af lægemidler såsom penicillin og streptomycin i 1940’erne førte til mange flere opdagelser i de følgende årtier. I 1990’erne var arsenalet af antibiotika kommet til at omfatte cirka 150 typer af lægemidler opdelt i 15 forskellige grupper.

Bristede forhåbninger

I 1950’erne og 60’erne var der mange der mente at man var ved at vinde sejr over infektionssygdommene. Nogle mikrobiologer troede endog at disse sygdomme inden for kort tid ville  være en plage der hørte fortiden til. I 1969 udtalte USA’s medicinaldirektør til kongressen at menneskeheden måske snart ville kunne „glemme alt om infektionssygdomme“. I 1972 skrev David White og nobelpristageren Macfarlane Burnet: „Den mest sandsynlige prognose for infektionssygdommenes fremtid er at den vil være temmelig begivenhedsløs.“ Nogle mente endda at sådanne sygdomme ville blive fuldstændig udryddet.

Denne tro på at man havde fået bugt med infektionssygdommene, førte til en udbredt skødesløshed og uforsigtighed. En sygeplejerske som vidste besked om den alvorlige fare mikroorganismer havde udgjort før der blev indført antibiotika, lagde mærke til at nogle af de yngre sygeplejersker var blevet efterladende med hensyn til at følge grundlæggende hygiejneregler. Når hun mindede dem om at vaske hænder, sagde de: „Bare rolig! Nu har vi jo antibiotika.“

Men afhængigheden og den overdrevne anvendelse af antibiotika har fået katastrofale konsekvenser. Infektionssygdommene eksisterer stadig. Og ikke nok med det. De er vendt frygteligt tilbage og er blevet den hyppigste dødsårsag i verden! Andre faktorer som har bidraget til spredningen af infektionssygdomme, er det kaos krige fører med sig, den udbredte underernæring i udviklingslandene, mangelen på rent drikkevand, de dårlige sanitetsforhold, den øgede internationale rejseaktivitet og den globale klimaforandring.

Bakteriers resistens

Den utrolige modstandskraft som almindeligt forekommende mikroorganismer har udviklet, er et stort problem som man ikke havde regnet med. Men set i bakspejlet burde man have vidst at mikroorganismer kunne udvikle resistens. Hvorfor? Fordi noget lignende skete efter at man var begyndt at bruge insektmidlet ddt i midten af 1940’erne. * Til mejeristers store glæde medførte sprøjtning med ddt at man stort set fik bugt med fluerne. Men nogle få fluer overlevede, og deres afkom arvede immunitet over for ddt. Inden længe begyndte disse fluer, som ddt ikke længere havde nogen indvirkning på, at formere sig i stort antal.

Allerede før ddt kom i anvendelse og penicillin i 1944 kom på markedet, havde man fået en idé om skadelige bakteriers forbløffende evne til at modstå angreb. Det var professor Alexander Fleming, opdageren af penicillinet, der blev opmærksom på fænomenet. I sit laboratorium havde han set hvordan flere på hinanden følgende generationer af stafylokokbakterien, Staphylococcus aureus (som ofte er årsag til sygehusinfektioner), udviklede cellevægge som blev stadig mere upåvirkelige over for det antibiotikum han havde opdaget.

Det fik Alexander Fleming til for cirka 60 år siden at advare om at skadelige bakterier hos en smittet person kunne blive resistente over for penicillin. Hvis penicillinet ikke formåede at dræbe tilstrækkelig mange af de skadelige bakterier, ville deres resistente afkom formere sig. Det ville medføre en genopblussen af sygdommen som penicillin ikke kunne bekæmpe.

En nyudgivet bog med titlen The Antibiotic Paradox siger: „Flemings forudsigelser holdt  stik i langt alvorligere grad end han selv havde forestillet sig.“ Hvordan det? Man fandt ud af at generne — de bittesmå arbejdstegninger i en bakteries dna — i nogle bakteriestammer danner enzymer som gør penicillinet virkningsløst. Det betyder at selv langtidsbehandlinger med penicillin ofte er nytteløse. Det var en chokerende opdagelse!

I et forsøg på at vinde kampen mod infektionssygdomme blev der fra 1940’erne til 70’erne med jævne mellemrum lanceret nye antibiotika, og det fortsatte i de følgende to årtier, blot i mindre udstrækning. Disse lægemidler var effektive mod bakterier som var modstandsdygtige over for tidligere anvendte medikamenter. Men i løbet af få år dukkede nogle bakteriestammer op som havde udviklet resistens over for de nye lægemidler.

Man har fundet ud af at bakteriers resistens er et resultat af nogle forbløffende sindrige mekanismer. Bakterier kan ændre deres cellevæg så antibiotika holdes ude, og de kan forandre deres kemiske sammensætning så de ikke dræbes af antibiotika. Nogle bakterier kan også, når et antibiotikum er trængt ind i dem, straks transportere dette lægemiddel ud igen, eller de kan ganske enkelt gøre lægemidlet uvirksomt ved at nedbryde det.

Den øgede brug af antibiotika har medført at resistente bakteriestammer har bredt sig. Har antibiotika så været en stor fiasko? Nej, det kan man ikke sige. Hvis ét antibiotikum ikke virker mod en bestemt infektion, er der som regel et andet der gør. Selv om bakteriernes resistens mod antibiotika har været til stor gene, har man indtil for nylig kunnet klare situationen.

Multiresistens

Men så opdagede lægevidenskabelige forskere til deres store forfærdelse at  bakterier kan udveksle gener. I begyndelsen troede man at det kun var bakterier af samme type som kunne gøre det. Men senere fandt man de samme resistensgener i helt forskellige typer af bakterier. Ved hjælp af sådanne udvekslinger har forskellige bakterietyper udviklet resistens over for mange almindeligt brugte lægemidler.

Og ikke nok med det. Undersøgelser foretaget i 1990’erne har vist at nogle bakterier kan blive resistente af sig selv. Endog når der kun anvendes ét antibiotikum, kan nogle bakterietyper ændre sig og udvikle resistens mod adskillige antibiotika, både naturlige og syntetiske.

En dyster fremtid

De fleste antibiotika er stadig effektive, men hvor brugbare vil de være i fremtiden? Bogen The Antibiotic Paradox siger: „Vi kan ikke længere forvente at enhver infektion kan bekæmpes med det første antibiotikum der anvendes.“ Bogen tilføjer: „I nogle dele af verden hvor der er en begrænset forsyning af antibiotika, er der måske intet af det der virker. . . . Der er patienter som lider og dør af sygdomme som nogle for 50 år siden mente ville være forsvundet fra jordens overflade i dag.“

Bakterier er ikke de eneste mikroorganismer som er blevet resistente over for lægemidler. Virus, svampe og små parasitter har også vist en forbavsende stor tilpasningsevne. Resultatet kan blive at der udvikles mikroorganismer som gør alle bestræbelser for at opdage og fremstille lægemidler som kan bekæmpe dem, nytteløse.

Hvad kan der da gøres? Er det muligt at eliminere eller i det mindste begrænse resistensproblemet? Hvordan kan man i en verden der i stigende omfang plages af infektionssygdomme, værne om de fremskridt man har gjort ved hjælp af antibiotika?

[Fodnote]

[Ramme/illustration på side 6]

Hvad er antimikrobielle lægemidler?

Antimikrobielle lægemidler er præparater som hæmmer eller dræber mikroorganismer (mikrober *), og betegnelsen omfatter midler mod bakterier, virus, svampe og parasitter. Antimikrobielle lægemidler kan opdeles i antibiotika der er produceret af mikroorganismer, og kemoterapeutika som er fremstillet ved en kemisk syntese. Opdelingen har dog ingen praktisk betydning, og i daglig tale bruges betegnelsen antibiotika om alle antimikrobielle midler. Denne praksis er hensigtsmæssig eftersom udtrykkene kemoterapeutika og kemoterapi også bruges i forbindelse med lægemidler der anvendes mod kræftsygdomme.

Mikroorganismer er organismer som kun kan ses i mikroskop. Sygdomsfremkaldende mikroorganismer kan bekæmpes med antibiotika, men desværre kan disse lægemidler også skade gavnlige mikroorganismer.

I 1941 brugte Selman Waksman, som var med til at opdage streptomycin, udtrykket „antibiotika“ om antibakterielle midler der er produceret af mikroorganismer. Antibiotika er velegnede til behandling af sygdom, fordi de virker selektivt toksisk på mikroorganismer. Det betyder at de er giftige for mikroorganismerne, men stort set ugiftige for patienten.

I virkeligheden er alle antibiotika i nogen grad giftige for mennesker. Et mål for et lægemiddels sikkerhedsmargen er dets terapeutiske indeks, som populært sagt er forholdet mellem den dosis af lægemidlet som er dødelig, og den dosis der har den ønskede virkning på mikroorganismerne. Jo større dette indeks er, jo mindre er risikoen ved at bruge lægemidlet; jo mindre indekset er, jo farligere er det. Faktisk har man fundet tusinder af antibiotiske stoffer, men de fleste kan ikke bruges til lægebehandling fordi de er alt for giftige for mennesker og dyr.

Det første naturlige antibiotikum som kunne bruges indvortes, var penicillin, produceret af en skimmelsvamp der hedder Penicillium notatum. Første gang penicillin blev anvendt intravenøst, var i 1941. I 1943 isolerede man streptomycin fra Streptomyces griseus, en jordbakterie. Med tiden blev der udviklet mange flere antibiotika, både nogle der udvindes fra levende organismer, og nogle der fremstilles syntetisk. Men bakterier har udviklet resistens over for en del af disse antibiotika, og det er blevet et alvorligt problem for folkesundheden på verdensplan.

[Fodnote]

[Illustration]

Kolonien af penicillin der ses på bunden af petriskålen, hæmmer bakteriernes vækst

[Kildeangivelse]

Christine L. Case/Skyline College

[Ramme/illustrationer på side 7]

Forskellige slags mikroorganismer

Virus er de mindste mikroorganismer. De forårsager almindelige sygdomme som forkølelse, influenza og halsbetændelse. De er også årsag til alvorlige sygdomme som polio, ebola og aids.

Bakterier er encellede organismer uden cellekerne og som regel med kun ét kromosom. Vi har billioner af bakterier i legemet, hovedsagelig i fordøjelseskanalen. De hjælper os til at fordøje maden og er den største kilde til K-vitamin, som er en forudsætning for blodets koagulation.

Kun 300 af de cirka 4600 kendte bakteriearter menes at være patogene (sygdomsfremkaldende). Ikke desto mindre er bakterier årsag til en lang række sygdomme hos planter, dyr og mennesker. Af de sygdomme bakterier kan være årsag til hos mennesker, kan nævnes tuberkulose, kolera, difteritis, miltbrand, karies, visse former for lungebetændelse og forskellige seksuelt overførte sygdomme.

Protozoer er encellede organismer, og de kan have mere end én cellekerne. Til protozoer hører amøber, trypanosomer og den parasit som forårsager malaria. Cirka en tredjedel af alle levende arter er parasitter, hvoraf der findes omkring 10.000 forskellige slags. Men kun få af disse parasitter forårsager sygdom hos mennesker.

Svampe kan også være sygdomsfremkaldende. Disse organismer har en cellekerne og danner et sammenfiltret netværk af svampetråde. De mest almindelige svampeinfektioner er ringorm, fodsvamp og candidiasis. Alvorlige svampeinfektioner rammer sædvanligvis kun mennesker der er afkræftede som følge af fejlernæring, cancer, medicin eller virusinfektioner der har svækket deres immunsystem.

[Illustrationer]

Ebolavirus

Stafylokokbakterien „Staphylococcus aureus“

Protozoet „Giardia lamblia“

Svamp der forårsager ringorm

[Kildeangivelser]

CDC/C. Goldsmith

CDC/Janice Carr

Med tilladelse af Dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. México

© Bristol Biomedical Image Archive, University of Bristol

[Illustration på side 4]

Alexander Fleming, som opdagede penicillinet