Ανθεκτικά Μικρόβια​—Πώς Επανακάμπτουν

ΟΙ ΙΟΙ, τα βακτήρια, τα πρωτόζωα, οι μύκητες και άλλοι μικροοργανισμοί προφανώς υπάρχουν από τότε που άρχισε η ζωή πάνω στη γη. Χάρη στην εκπληκτική τους προσαρμοστικότητα, αυτά τα μικρόβια, τα απλούστερα πλάσματα που υπάρχουν, μπορούν να επιβιώνουν εκεί όπου τίποτε άλλο δεν μπορεί. Τα συναντάει κανείς σε υδροθερμικές αναβλύσεις στον ωκεάνιο πυθμένα καθώς και στα παγωμένα νερά της Αρκτικής. Τώρα αυτά τα μικρόβια αποκρούουν την ισχυρότερη επίθεση ενάντια στην ύπαρξή τους​—τα αντιμικροβιακά φάρμακα.

Πριν από εκατό χρόνια, ήταν γνωστό ότι μερικά μικρόβια προξενούσαν αρρώστιες, αλλά κανένας τότε δεν είχε ακούσει για αντιμικροβιακά φάρμακα. Έτσι λοιπόν, όταν κάποιος προσβαλλόταν από σοβαρή μολυσματική ασθένεια, πολλοί γιατροί δεν μπορούσαν να προσφέρουν ουσιαστική θεραπεία πέρα από την ηθική υποστήριξη. Το ανοσολογικό σύστημα του ατόμου έπρεπε να καταπολεμήσει μόνο του τη μόλυνση. Αν δεν ήταν αρκετά ισχυρό, το αποτέλεσμα ήταν συχνά τραγικό. Ακόμη και μια μικρή αμυχή οδηγούσε πολλές φορές στο θάνατο όταν μολυνόταν από κάποιο μικρόβιο.

Έτσι λοιπόν, η ανακάλυψη των πρώτων ασφαλών αντιμικροβιακών φαρμάκων​—των αντιβιοτικών—​έφερε επανάσταση στην ιατρική. a Η ιατρική χρήση σουλφαφαρμάκων τη δεκαετία του 1930, καθώς και φαρμάκων όπως η πενικιλίνη και η στρεπτομυκίνη τη δεκαετία του 1940, οδήγησε σε καταιγισμό ανακαλύψεων τις επόμενες δεκαετίες. Τη δεκαετία του 1990, στο οπλοστάσιο των αντιβιοτικών συμπεριλαμβάνονταν περίπου 150 παρασκευάσματα τα οποία ανήκαν σε 15 διαφορετικές κατηγορίες.

Συντρίβονται οι Ελπίδες για Νίκη

Τις δεκαετίες του 1950 και του 1960, μερικοί άνθρωποι είχαν αρχίσει να γιορτάζουν τη νίκη επί των μολυσματικών ασθενειών. Κάποιοι μικροβιολόγοι πίστευαν μάλιστα ότι ο εφιάλτης αυτών των ασθενειών  θα ανήκε σύντομα στο παρελθόν. Το 1969 ο υπουργός υγείας των ΗΠΑ βεβαίωνε ενώπιον του Κογκρέσου ότι η ανθρωπότητα πιθανόν σύντομα «να κλείσει το βιβλίο των μολυσματικών ασθενειών». Το 1972, ο νομπελίστας Μακφάρλαν Μπάρνετ και ο Ντέιβιντ Γουάιτ έγραψαν: «Η πιο πιθανή πρόβλεψη για το μέλλον των μολυσματικών ασθενειών είναι ότι προμηνύεται πολύ ανιαρό». Πράγματι, μερικοί πίστεψαν ότι αυτές οι ασθένειες μπορεί να εξαλείφονταν εντελώς.

Η άποψη ότι οι μολυσματικές ασθένειες είχαν, ουσιαστικά, νικηθεί έκανε πολλούς να νιώθουν υπερβολική εμπιστοσύνη. Κάποια νοσοκόμα η οποία γνώριζε πόσο σοβαρή ήταν η απειλή των μικροβίων πριν από την άφιξη των αντιβιοτικών σχολίασε ότι μερικές νεότερες νοσοκόμες είχαν χαλαρώσει όσον αφορά την τήρηση στοιχειωδών κανόνων υγιεινής. Όταν τους υπενθύμιζε να πλένουν τα χέρια τους, εκείνες ανταπαντούσαν: «Μην ανησυχείς, έχουμε τα αντιβιοτικά τώρα».

Ωστόσο, η εξάρτηση από τα αντιβιοτικά και η αλόγιστη χρήση τους είχαν καταστροφικές συνέπειες. Οι μολυσματικές ασθένειες επέμειναν. Σαν να μην έφτανε αυτό, επέστρεψαν δριμύτερες αποτελώντας την κυριότερη αιτία θανάτου στον κόσμο! Άλλοι παράγοντες που επίσης έχουν συμβάλει στην εξάπλωση των μολυσματικών ασθενειών είναι οι χαώδεις συνέπειες του πολέμου, ο εκτεταμένος υποσιτισμός στις αναπτυσσόμενες χώρες, η έλλειψη καθαρού νερού, οι ανεπαρκείς εγκαταστάσεις υγιεινής, οι γρήγορες διεθνείς μετακινήσεις και η παγκόσμια αλλαγή του κλίματος.

Ανθεκτικότητα των Βακτηρίων

Η αξιοσημείωτη αντοχή των κοινών μικροβίων έχει αποδειχτεί μεγάλο πρόβλημα, απρόσμενο για τους περισσότερους. Ωστόσο, βλέποντας τα ζητήματα εκ των υστέρων, το ότι τα μικρόβια θα ανέπτυσσαν ανοσία στα φάρμακα είναι κάτι που θα έπρεπε να αναμένεται. Γιατί; Σκεφτείτε, για παράδειγμα, κάτι ανάλογο το οποίο συνέβη όταν άρχισε να χρησιμοποιείται το εντομοκτόνο DDT στα μέσα της δεκαετίας του 1940. b Τότε οι γαλακτοκόμοι χαίρονταν επειδή οι μύγες σχεδόν εξαφανίστηκαν μετά τον ψεκασμό με DDT. Λίγες, όμως, μύγες επέζησαν και οι μεταγενέστερες απέκτησαν ανοσία στο DDT. Σύντομα αυτές οι μύγες, που δεν επηρεάζονταν από το DDT, πολλαπλασιάστηκαν σε τεράστιους αριθμούς.

Ακόμη και πριν από τη χρήση του DDT, και προτού αρχίσει να κυκλοφορεί στο εμπόριο η πενικιλίνη το 1944, τα επιβλαβή βακτήρια παρείχαν ενδείξεις του εκπληκτικού αμυντικού οπλοστασίου τους. Ο Δρ Αλεξάντερ Φλέμινγκ, ο οποίος ανακάλυψε την πενικιλίνη, το αντιλήφθηκε αυτό. Στο εργαστήριό του παρατήρησε πως οι διαδοχικές γενιές του χρυσίζοντα σταφυλόκοκκου (σταφυλόκοκκος των νοσοκομείων) ανέπτυσσαν κυτταρικά τοιχώματα ολοένα και πιο αδιαπέραστα από το φάρμακο που είχε ανακαλύψει.

Αυτό έκανε τον Δρ Φλέμινγκ να προειδοποιήσει πριν από περίπου 60 χρόνια ότι τα επιβλαβή βακτήρια σε κάποιο μολυσμένο άτομο μπορούσαν να αναπτύξουν ανθεκτικότητα στην πενικιλίνη. Επομένως, αν η χορηγούμενη πενικιλίνη δεν εξάλειφε επαρκείς αριθμούς επιβλαβών βακτηρίων, τα μελλοντικά ανθεκτικά στελέχη θα πολλαπλασιάζονταν. Ως αποτέλεσμα, η ασθένεια θα επανεμφανιζόταν και η πενικιλίνη δεν θα μπορούσε να τη θεραπεύσει.

Το βιβλίο Το Παράδοξο με τα Αντιβιοτικά (The Antibiotic Paradox) σχολιάζει: «Οι προβλέψεις του Φλέμινγκ επαληθεύτηκαν με τρόπο πιο ολέθριο από ό,τι είχε φανταστεί και ο ίδιος ακόμη». Πώς συνέβη αυτό; Έγινε γνωστό ότι σε μερικά στελέχη βακτηρίων, τα γονίδια​—τα μικροσκοπικά αποτυπώματα  στο DNA του βακτηρίου—​παράγουν ένζυμα που καθιστούν την πενικιλίνη αναποτελεσματική. Ως συνέπεια, ακόμη και εκτεταμένες θεραπείες με πενικιλίνη συχνά αποδεικνύονται ανώφελες. Τι συγκλονιστική διαπίστωση!

Σε μια προσπάθεια να κερδηθεί ο αγώνας ενάντια στις μολυσματικές ασθένειες, καινούρια αντιβιοτικά άρχισαν να εμφανίζονται σε τακτική βάση στην ιατρική από τη δεκαετία του 1940 ως τη δεκαετία του 1970, καθώς και μερικά κατά τις δεκαετίες του 1980 και του 1990. Αυτά μπορούσαν να καταπολεμήσουν τα βακτήρια που αντιστέκονταν στα προηγούμενα φάρμακα. Εντούτοις, μέσα σε λίγα χρόνια, εμφανίστηκαν στελέχη βακτηρίων τα οποία αντιστέκονταν και σε αυτά τα καινούρια φάρμακα.

Οι άνθρωποι έχουν διαπιστώσει ότι η ανθεκτικότητα των βακτηρίων εκδηλώνεται με εκπληκτικά επινοητικούς τρόπους. Τα βακτήρια έχουν την ικανότητα να αλλάζουν το κυτταρικό τοίχωμά τους ώστε να εμποδίζουν την είσοδο του αντιβιοτικού ή να μεταβάλλουν τη χημική τους σύσταση ώστε να μην μπορεί να τα θανατώσει το αντιβιοτικό. Επιπλέον, τα βακτήρια μπορούν να αποβάλουν το αντιβιοτικό αμέσως μόλις εισέλθει ή μπορεί απλώς να το εξουδετερώσουν διαλύοντάς το.

Καθώς η χρήση αντιβιοτικών αυξάνεται, τα ανθεκτικά στελέχη βακτηρίων πολλαπλασιάζονται και εξαπλώνονται. Πλήρης αποτυχία; Όχι​—τουλάχιστον όχι στις περισσότερες περιπτώσεις. Αν ένα αντιβιοτικό δεν είναι αποτελεσματικό σε μια συγκεκριμένη μόλυνση, συνήθως είναι κάποιο άλλο. Η ανθεκτικότητα των βακτηρίων έχει δημιουργήσει δυσκολίες, αλλά μέχρι πρόσφατα αυτές ήταν συνήθως ελεγχόμενες.

Ανθεκτικότητα σε Πολλά Φάρμακα

Κατόπιν, οι επιστήμονες του ιατρικού κλάδου ανακάλυψαν έντρομοι ότι τα βακτήρια ανταλλάσσουν γονίδια μεταξύ τους. Αρχικά, πίστευαν ότι μόνο βακτήρια του ίδιου είδους μπορούσαν να ανταλλάσσουν γονίδια. Αργότερα, όμως, πανομοιότυπα ανθεκτικά γονίδια ανακαλύφτηκαν σε εντελώς  διαφορετικά είδη βακτηρίων. Μέσω τέτοιων ανταλλαγών, βακτήρια διαφόρων ειδών έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε πολλά ευρέως χρησιμοποιούμενα φάρμακα.

Σαν να μην έφταναν όλα αυτά, μελέτες που διεξάχθηκαν τη δεκαετία του 1990 έδειξαν ότι μερικά βακτήρια μπορούν να γίνουν ανθεκτικά στα φάρμακα από μόνα τους. Ακόμη και όταν εκτίθενται σε ένα μόνο αντιβιοτικό, μερικά είδη βακτηρίων γίνονται ανθεκτικά σε πολλαπλά αντιβιοτικά, τόσο φυσικά όσο και συνθετικά.

Δυσοίωνο Μέλλον

Αν και τα περισσότερα αντιβιοτικά σήμερα εξακολουθούν να είναι αποτελεσματικά στην πλειονότητα των ανθρώπων, πόσο δραστικά θα είναι στο μέλλον; Το βιβλίο Το Παράδοξο με τα Αντιβιοτικά παρατηρεί: «Δεν μπορούμε πια να αναμένουμε ότι κάθε μόλυνση θα θεραπεύεται με το πρώτο αντιβιοτικό που επιλέγεται». Το βιβλίο προσθέτει: «Σε μερικά μέρη του κόσμου, τα λίγα αντιβιοτικά που υπάρχουν σημαίνουν ότι κανένα διαθέσιμο αντιβιοτικό δεν είναι αποτελεσματικό. . . . Ασθενείς πάσχουν και πεθαίνουν από ασθένειες οι οποίες, σύμφωνα με προβλέψεις που έκαναν μερικοί πριν από 50 χρόνια, θα εξαλείφονταν από το πρόσωπο της γης».

Τα βακτήρια δεν είναι τα μόνα μικρόβια που έχουν γίνει ανθεκτικά στα ιατρικά φάρμακα. Ιοί, μύκητες και άλλα μικροσκοπικά παράσιτα έχουν επίσης επιδείξει εκπληκτική προσαρμοστικότητα, εισάγοντας στον κόσμο στελέχη που απειλούν να ανατρέψουν όλες τις προσπάθειες για την ανακάλυψη και την παρασκευή των φαρμάκων που τα καταπολεμούν.

Τι μπορεί να γίνει λοιπόν; Είναι δυνατόν να εξουδετερωθεί ή τουλάχιστον να περιοριστεί αυτή η ανθεκτικότητα; Πώς μπορούν να διαφυλαχτούν οι νίκες που κερδήθηκαν με τα αντιβιοτικά και τα άλλα αντιμικροβιακά φάρμακα σε έναν κόσμο που πλήττεται ολοένα και περισσότερο από μολυσματικές ασθένειες;

[Υποσημειώσεις]

[Πλαίσιο/Εικόνα στη σελίδα 6]

Τι Είναι τα Αντιμικροβιακά Φάρμακα;

Το αντιβιοτικό που σας δίνει ο γιατρός ανήκει στην κατηγορία των λεγόμενων αντιμικροβιακών φαρμάκων. Αυτά εντάσσονται στην ομάδα που φέρει το γενικό τίτλο «χημειοθεραπεία», ο οποίος αναφέρεται στη θεραπεία ασθενειών με χημικές ουσίες. Μολονότι ο όρος «χημειοθεραπεία» χρησιμοποιείται συχνά σε σχέση με την αντιμετώπιση του καρκίνου, αρχικά εφαρμοζόταν​—και εξακολουθεί να εφαρμόζεται—​στην αντιμετώπιση των μολυσματικών ασθενειών. Σε τέτοιες περιπτώσεις ονομάζεται αντιμικροβιακή χημειοθεραπεία.

Τα μικρόβια είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί που γίνονται ορατοί μόνο με τη βοήθεια μικροσκοπίου. Τα αντιμικροβιακά είναι χημικές ουσίες οι οποίες καταπολεμούν τα μικρόβια που προξενούν τις αρρώστιες. Δυστυχώς, τα αντιμικροβιακά μπορούν επίσης να καταπολεμήσουν και ωφέλιμα μικρόβια.

Το 1941, ο Σέλμαν Γουόκσμαν, ο οποίος συνέβαλε στην ανακάλυψη της στρεπτομυκίνης, εφάρμοσε τον όρο «αντιβιοτικό» στα αντιβακτηριακά που προέρχονται από μικροοργανισμούς. Τα αντιβιοτικά καθώς και άλλα αντιμικροβιακά που χρησιμοποιούνται στις θεραπευτικές αγωγές είναι πολύτιμα λόγω της αποκαλούμενης εκλεκτικής τοξικότητας. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να δηλητηριάσουν τα μικρόβια χωρίς να δηλητηριάσουν σε σοβαρό βαθμό εσάς.

Στην πραγματικότητα, όμως, όλα τα αντιβιοτικά είναι έστω και σε κάποιον βαθμό δηλητηριώδη και για εμάς. Το όριο ασφαλείας ανάμεσα στη δόση η οποία θα επηρεάσει τα μικρόβια και σε εκείνη η οποία θα βλάψει εμάς ονομάζεται θεραπευτικός δείκτης. Όσο μεγαλύτερος είναι ο δείκτης, τόσο ασφαλέστερο είναι το φάρμακο, ενώ όσο μικρότερος είναι, τόσο πιο επικίνδυνο είναι το φάρμακο. Στην πραγματικότητα, έχουν βρεθεί χιλιάδες αντιβιοτικές ουσίες, αλλά οι περισσότερες δεν είναι χρήσιμες στην ιατρική επειδή είναι πολύ τοξικές για τους ανθρώπους ή για τα ζώα.

Το πρώτο φυσικό αντιβιοτικό εσωτερικής χρήσης ήταν η πενικιλίνη, η οποία προήλθε από το μύκητα πενικίλιον το αξιοσημείωτον. Η πενικιλίνη χρησιμοποιήθηκε ενδοφλεβίως για πρώτη φορά το 1941. Λίγο αργότερα, το 1943, απομονώθηκε η στρεπτομυκίνη από το εδαφόβιο βακτήριο στρεπτομύκης ο φαιός. Με τον καιρό, παρασκευάστηκαν πολλά άλλα αντιβιοτικά, προερχόμενα τόσο από ζωντανούς οργανισμούς όσο και από συνθετική παραγωγή. Ωστόσο, τα βακτήρια έχουν αναπτύξει τρόπους αντίστασης σε πολλά από αυτά τα αντιβιοτικά, προκαλώντας παγκόσμιο ιατρικό πρόβλημα.

[Εικόνα]

Η αποικία μυκήτων πενικιλίνης που φαίνεται στο κάτω μέρος του τρυβλίου εμποδίζει την αύξηση των βακτηρίων

[Ευχαριστίες]

Christine L. Case/Skyline College

[Πλαίσιο/Εικόνες στη σελίδα 7]

Είδη Μικροβίων

Οι ιοί είναι τα πιο μικροσκοπικά μικρόβια. Αποτελούν την αιτία κοινών ασθενειών όπως το κρυολόγημα, η γρίπη και ο πονόλαιμος. Προκαλούν επίσης φοβερές ασθένειες όπως η πολιομυελίτιδα, ο Έμπολα και το AIDS.

Τα βακτήρια είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, τόσο απλοί ώστε δεν έχουν πυρήνα, ενώ διαθέτουν γενικά μόνο ένα χρωμόσωμα. Υπάρχουν τρισεκατομμύρια βακτήρια στο σώμα μας, κυρίως στον πεπτικό μας σωλήνα. Μας βοηθούν να χωνεύουμε την τροφή μας και αποτελούν τη βασική πηγή της βιταμίνης Κ, η οποία είναι απαραίτητη για την πήξη του αίματος.

Μόνο γύρω στα 300 από τα περίπου 4.600 καταγραμμένα είδη βακτηρίων θεωρούνται παθογόνα (ικανά να προξενούν ασθένειες). Παρ’ όλα αυτά, τα βακτήρια αποτελούν την αιτία για πάμπολλες ασθένειες των φυτών, των ζώων και των ανθρώπων. Στους ανθρώπους, μερικές από αυτές τις ασθένειες είναι η φυματίωση, η χολέρα, η διφθερίτιδα, ο άνθρακας, η τερηδόνα, ορισμένα είδη πνευμονίας και μερικές σεξουαλικά μεταδιδόμενες ασθένειες.

Τα πρωτόζωα, όπως και τα βακτήρια, είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, αλλά μπορεί να έχουν παραπάνω από έναν πυρήνα. Ανάμεσά τους είναι οι αμοιβάδες και τα τρυπανοσώματα καθώς και το παράσιτο που προξενεί ελονοσία. Περίπου το ένα τρίτο των ζωντανών ειδών είναι παράσιτα​—υπάρχουν γύρω στα 10.000 διαφορετικά είδη—​μολονότι λίγα μόνο από αυτά τα παράσιτα προξενούν ασθένειες στους ανθρώπους.

Και οι μύκητες, επίσης, μπορούν να προξενήσουν αρρώστιες. Αυτοί οι οργανισμοί έχουν πυρήνα και σχηματίζουν μάζες διακλαδισμένων νηματίων. Οι πιο κοινές μολύνσεις είναι η τριχοφυτία, όπως το πόδι του αθλητή, και η καντιντίαση (μύκητας Candida). Σοβαρές μυκητιάσεις συνήθως προσβάλλουν μόνο τους ανθρώπους των οποίων το αμυντικό σύστημα έχει εξασθενήσει εξαιτίας κακής διατροφής, καρκίνου, φαρμάκων ή ιογενών λοιμώξεων οι οποίες καταστέλλουν το ανοσολογικό σύστημα.

[Εικόνες]

Ιός Έμπολα

Βακτήρια χρυσίζοντα σταφυλόκοκκου

Πρωτόζωο «Λάμβλια»

Μύκητας τριχοφυτίας

[Ευχαριστίες]

CDC/C. Goldsmith

CDC/Janice Carr

Ευγενής παραχώρηση από Dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. México

© Bristol Biomedical Image Archive, University of Bristol

[Εικόνα στη σελίδα 4]

Ο Αλεξάντερ Φλέμινγκ, ο οποίος ανακάλυψε την πενικιλίνη