Honnan bukkantak föl az ellenálló kórokozók?

NYILVÁNVALÓAN azóta léteznek vírusok, baktériumok, protozoonok (állati egysejtűek), gombák és más mikroorganizmusok, amióta élet van a földön. Bámulatos az alkalmazkodóképességük, ennélfogva az élővilág ezen legegyszerűbb élőlényei olyan helyeken is életben maradnak, ahol semmi más. Ott vannak az óceánfenék forró gejzírjeiben, csakúgy, mint a sarkvidék fagyos vizeiben. Most az ellenük intézett legintenzívebb támadást verik vissza, az antimikrobás szerek ostromát.

Már száz évvel ezelőtt is tudták néhány mikrobáról, vagyis mikroorganizmusról, hogy betegséget okoz, de akkoriban senki sem hallott antimikrobás szerekről. Ha valaki elkapott egy súlyos fertőző betegséget, a legtöbb orvos csupán erkölcsi támogatást tudott nyújtani neki. Az egyén immunrendszerének egyedül kellett megküzdenie a fertőzéssel. Ha az nem volt elég erős, annak gyakran tragikus következménye lett. Sokszor még egy mikrobától elfertőződött kisebb karcolás is halált idézett elő.

Az első biztonságos antimikrobás szerek — antibiotikumok — felfedezése forradalmasította az orvoslást. * Az 1930-as években szulfonamidokat kezdtek orvosi célokra használni, az 1940-es években pedig olyan gyógyszereket, mint a penicillin és a sztreptomicin. Mindez számos felismeréshez vezetett az elkövetkező évtizedekben. Az 1990-es évekre az antibiotikum-arzenálba 15 csoport körülbelül 150 vegyülete tartozott.

Hiába vártak győzelmet

Az 1950-es és 60-as években néhányan ünnepelni kezdték a fertőző betegségek fölötti győzelmet. Sőt, néhány mikrobiológus úgy vélte, hogy ezek a betegségek hamarosan csak a múlt rémálmai lesznek. 1969-ben az amerikai tiszti főorvos annak a  meggyőződésének adott hangot az amerikai szenátus előtt, hogy az emberiség nemsokára „lezártnak tekintheti a fertőző betegségek korszakát”. 1972-ben a Nobel-díjas MacFarlane Burnet és David White ezt írta: „A fertőző betegségek jövőjéről csak rettentő unalmas dolgokat jósolhatunk.” Némelyek valóban azt hitték, hogy az ilyen betegségek teljesen meg lesznek szüntetve.

Az a nézet, hogy a fertőző betegségek vereséget szenvedtek, elbizakodottsághoz vezetett, méghozzá széles körben. Egy ápolónő, aki nagyon jól tudta, hogy az antibiotikumok elterjedése előtt milyen nagy veszélyt jelentettek a kórokozók, megjegyezte, hogy néhány fiatalabb ápolónő nemtörődömmé vált még a higiénia alapvető követelményeit tekintve is. Amikor arra emlékeztette őket, hogy mossák meg a kezüket, így feleseltek vele: „Ne aggódj, most már vannak antibiotikumok.”

Az antibiotikumokba vetett bizalomnak, valamint e szerek mértéktelen használatának katasztrofális következményei lettek. A fertőző betegségekkel nem sikerült leszámolni, mi több, újra tombolnak, és a világon az első számú halálokká váltak! A terjedésükhöz hozzájárul a háború okozta káosz, a fejlődő országokban sokakat sújtó alultápláltság, a tiszta víz hiánya, az elégtelen higiénia, a globális éghajlatváltozás, valamint az, hogy az emberek gyorsan tudnak a világ különböző pontjaira utazni.

Rezisztens baktériumok

Jelentős gondot okoz a hétköznapokból ismert kórokozóknak az a képessége, hogy elképesztő módon és sokszor váratlanul tudnak alkalmazkodni. Visszatekintve azonban mégiscsak számolni kellett volna azzal, hogy a kórokozók védetté válnak majd a gyógyszerekkel szemben. Miért? Azért, mert valami hasonló történt, amikor az 1940-es évek közepén bevezették a DDT rovarirtó szer használatát. * Akkoriban a tehenészek örültek, hogy a DDT-vel való permetezés után a legyek szinte eltűntek. De néhány légy életben maradt, az utódaik pedig DDT-től való védettséget örököltek. Hamarosan ezek a legyek szaporodni kezdtek, a számuk megsokszorozódott, és már nem hatott rájuk a DDT.

A káros baktériumok már az előtt érzékeltették, hogy milyen rendkívüli védekezőrendszerük van, mielőtt a DDT használatba került, és a penicillint 1944-ben forgalomba hozták. A penicillin felfedezője, dr. Alexander Fleming előtt sem maradt ez titokban. Laboratóriumában megfigyelte, amint a kórházi Staphylococcus aureus utódgenerációi olyan sejtfalakat alakítanak ki, melyeken egyre kevésbé hatol át az általa fölfedezett gyógyszer.

Ezért figyelmeztetett dr. Fleming mintegy 60 éve arra, hogy a fertőzött személyekben lévő káros baktériumok rezisztenssé válhatnak a penicillinnel szemben. Ha a penicillindózisok nem ölnek meg elegendő káros baktériumot, akkor rezisztens utódok fognak szaporodni. Végül egy makacsabb betegség jelentkezik, mely nem gyógyítható penicillinnel.

A The Antibiotic Paradox című könyv megjegyzi: „Fleming nem is sejtette, hogy a jóslatainál a valóság jóval elszomorítóbb lesz.” Hogyhogy? Kiderült, hogy néhány baktériumtörzsnél a gének — a baktériumok DNS-ében található kicsi szakaszok — olyan enzimeket termelnek, melyek hatástalanná teszik a penicillint. Ennek következtében  még teljes penicillinkúrák is gyakran hatástalannak bizonyulnak. Mennyire megdöbbentő volt ez a felismerés!

Az 1940-es évektől kezdve az 1970-es évekig rendszeresen jelentek meg újabb és újabb antibiotikumok a gyógyászatban, és a 80-as és 90-es években is forgalomba került néhány új gyógyszer. Az volt velük a cél, hogy megnyerjék a fertőző betegségek elleni harcot, s olykor valóban csapást lehetett mérni némelyik baktériumra, melyre már nem hatottak a korábbi gyógyszerek. De néhány éven belül olyan baktériumtörzsek jelentek meg, melyek ellenálltak az új gyógyszereknek is.

Az emberek rájöttek, hogy a baktériumok bámulatba ejtő leleményességgel válnak ellenállóvá. Meg tudják változtatni a sejtfalukat, hogy távol tartsák az antibiotikumokat, illetve módosítani tudják a saját kémiai működésüket, hogy az antibiotikumok ne tudják megölni őket. Előfordulhat, hogy a baktériumok a bekerülés pillanatában kilökik az antibiotikumot, vagy egyszerűen úgy hatástalanítják, hogy szétbontják.

Az antibiotikumok egyre gyakoribb használatával megsokasodtak és elterjedtek a gyógyszereknek ellenálló baktériumtörzsek. Vajon teljes kudarcot vallottak az antibiotikumok? Nem, a legtöbb esetben nem erről van szó. Amikor az egyik antibiotikummal nem kezelhető egy fertőzés, általában egy másik hatásos. Bosszantó, ha rezisztencia lép fel, de eddig rendszerint találtak valamilyen megoldást ilyenkor.

Rezisztencia többféle gyógyszerrel szemben

A kutató orvosok megdöbbenve vették észre, hogy a baktériumok kicserélik egymás között a génjeiket. Először azt gondolták, hogy csak az azonos fajta baktériumok tudják ezt megtenni, de utána ugyanazokat a rezisztens géneket fedezték fel egymástól teljesen eltérő típusú  baktériumokban. Az ilyen cserebere által a különféle baktériumok számos használatban lévő gyógyszerrel szemben rezisztenciát fejlesztettek ki.

És ha mindez nem lenne elég: az 1990-es években vizsgálatok folytak, amelyekből az derült ki, hogy némelyik baktérium képes önmagát is gyógyszerrezisztenssé tenni. Egyes baktériumok akár egyetlen antibiotikum jelenlétében is képesek rezisztenciát kifejleszteni többféle, akár természetes, akár szintetikus antibiotikummal szemben.

Sötét jövő

Noha az emberek zöme manapság még mindig hatékonyan kezelhető az antibiotikumok többségével, mi lesz a helyzet a jövőben? A The Antibiotic Paradox című könyv megjegyezte: „Nem számíthatunk többé arra, hogy bármelyik fertőzés gyógyítható lesz az első kiválasztott antibiotikummal.” Majd hozzáteszi: „A világ néhány részén, ahol nincs annyiféle antibiotikum, valójában a felhasználható szerek nem hatékonyak . . . A betegek olyan kórokban szenvednek és halnak meg, melyekről egyesek 50 évvel ezelőtt azt jósolták, hogy teljesen meg lesznek szüntetve.”

Nem csupán a baktériumok váltak ellenállóvá a gyógyszerekkel szemben, hanem a vírusok, gombák és más apró paraziták is elképesztő alkalmazkodóképességről tesznek tanúbizonyságot. Megvan a veszélye annak, hogy olyan törzsek alakulnak ki világszerte, melyek meghiúsítják a szakemberek arra irányuló törekvéseit, hogy hatékony gyógyszereket fedezzenek föl és állítsanak elő.

Mit lehet hát tenni? Meg lehet akadályozni a rezisztencia kialakulását, vagy legalább urai lehetünk a helyzetnek valamennyire? Hogyan lehetnek az antibiotikumok és más antimikrobás szerek továbbra is sikeresek a harcban egy olyan világban, melyet egyre inkább sújtanak a fertőző betegségek?

[Lábjegyzetek]

[Kiemelt rész/kép a 6. oldalon]

Mit nevezünk antimikrobás szernek?

Az orvosunk által felírt antibiotikum az antimikrobás gyógyszerek kategóriájába tartozik. Ezek a „kemoterápiás szerek” közé sorolhatók, mely általános elnevezés arra utal, hogy egy betegség ellen kémiai anyagokkal küzdenek. Bár a „kemoterápia” kifejezést gyakran a rák kezelésével kapcsolatban használják, eredetileg a fertőző betegségek kezelésére vonatkozott, és nincs ez másképp napjainkban sem. Ilyen esetekben antimikrobás kemoterápiának nevezik.

A mikrobák, vagyis mikroorganizmusok apró élőlények, melyek csak mikroszkóppal láthatók. Az antimikrobás szerek kémiai anyagok, melyek a kórokozókat veszik célba, de sajnos kárt tehetnek a hasznos mikroorganizmusokban is.

1941-ben Selman Waksman, a sztreptomicin egyik felfedezője utalt először „antibiotikumként” olyan baktérium elleni szerekre, melyek mikroorganizmusokból származnak. A gyógyászatban azért értékesek az antibiotikumok és más antimikrobás szerek, mivel szelektíven mérgezőek. Ez azt jelenti, hogy meg tudják ölni a kórokozókat anélkül, hogy minket súlyosabban megmérgeznének.

Valójában azonban többé-kevésbé minden antibiotikum mérgez minket is. Van egy biztonsági mutató, a terápiás index, melynek értékét a kórokozókra ható dózis és az emberre károsan ható dózis aránya adja. Minél nagyobb ez a mutató, annál biztonságosabb a gyógyszer, és minél kisebb, annál veszélyesebb. Igazából több ezer antibiotikus összetevő van, de a legtöbbjüket nem tudja hasznosítani a gyógyászat, mivel túlságosan mérgező hatású az emberekre vagy az állatokra.

Az első belsőleg használható természetes antibiotikum a penicillin volt, melyet egy penészgomba, a Penicillium notatum termel. A penicillint először 1941-ben használták intravénásan. Nem sokkal később, 1943-ban egy talajbaktériumból, a Streptomyces griseusból elkülönítették a sztreptomicint. Idővel számos további antibiotikumhoz jutottak, némelyiküket élőlényekből nyerték ki, míg másokat szintetikusan állítottak elő. Ám a baktériumok megtanultak védekezni sok ilyen szer ellen, és ez feladja a leckét az orvosi világnak.

[Kép]

A penicillin penészgomba-tenyészet, mely a csésze alján látható, akadályozza a baktériumok szaporodását

[Forrásjelzés]

Christine L. Case/Skyline College

[Kiemelt rész a 7. oldalon]

A mikroorganizmusok típusai

A vírusok a legapróbb mikroorganizmusok. Vírusok okozzák az olyan mindennapos betegségeket, mint a megfázás, influenza és torokgyulladás. Olyan szörnyű kórokért is felelősek, mint a gyermekbénulás, Ebola és AIDS.

A baktériumok egysejtű élőlények, melyek olyan egyszerűek, hogy sejtmagjuk sincs, és csupán egyetlen kromoszómájuk van. Testünkben billiószámra élnek baktériumok, többségük az emésztőrendszerünkben. Szerepük van az étel megemésztésében, valamint elsődleges forrásai a véralvadáshoz elengedhetetlen K-vitaminnak.

A mintegy 4600 ismert baktériumfajból mindössze körülbelül 300-at tartanak patogénnek (betegséget előidézőnek). Mégis baktériumok felelősek jó néhány, növényeknél, állatoknál és embereknél jelentkező betegségért. Az embereket sújtó kórok közé tartozik a tuberkulózis, kolera, diftéria, lépfene, fogszuvasodás, a tüdőgyulladás bizonyos fajtái és számos, szexuális úton terjedő betegség.

A protozoonok a baktériumokhoz hasonlóan szintén egysejtű élőlények, de lehet több sejtmagjuk is. Közéjük tartoznak az amőbák, az álomkórostorosok, valamint a maláriát okozó élősködők. Az élőlények fajainak úgy egyharmadát a paraziták teszik ki — körülbelül 10 000-féle van —, de ezek közül csak néhány veszélyes az emberek egészségére.

A gombák is betegségeket idézhetnek elő. Ezeknek az élő szervezeteknek van egy sejtmagjuk, és fonalakból álló kusza telepet alkotnak. A leggyakoribb fertőzések a tineák (gombás bőrfertőzések), például az atlétaláb, valamint a candidiasis (Candida). Súlyos gombafertőzések általában csak olyanokat sújtanak, akiknek a védekezőrendszerét legyengítette az alultápláltság, rák, különféle szerek vagy az immunrendszert elnyomó vírusfertőzések.

[Képek]

Ebola-vírus

„Staphylococcus aureus” baktérium

„Giardia lamblia”, egy protozoon

Tineát okozó gomba

[Forrásjelzések]

CDC/C. Goldsmith

CDC/Janice Carr

Courtesy Dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. México

© Bristol Biomedical Image Archive, University of Bristol

[Kép a 4. oldalon]

Alexander Fleming, a penicillin felfedezője