Microbii rezistenţi revin în forţă

SE PARE că viruşii, bacteriile, protozoarele, ciupercile şi alte microorganisme există pe pământ încă de când a fost adusă în existenţă viaţa. Datorită impresionantei lor capacităţi de adaptare, aceşti germeni — cele mai simple forme de viaţă — au reuşit să supravieţuiască chiar şi acolo unde nimic nu poate trăi. Se găsesc atât în orificiile hidrotermale fierbinţi de pe fundul oceanic, cât şi în apele îngheţate ale Oceanului Arctic. În prezent, aceste microorganisme rezistă chiar şi la cele mai tari atacuri: medicamentele antimicrobiene.

În urmă cu o sută de ani, se ştia că anumite boli sunt provocate de microbi, sau microorganisme, însă nimeni nu auzise de medicamente antimicrobiene. Aşadar, dacă o persoană contracta o boală infecţioasă gravă, singurul lucru pe care i-l puteau oferi medicii era sprijinul moral. Sistemul imunitar al bolnavului trebuia să lupte singur împotriva infecţiei. Dacă sistemul imunitar nu era suficient de puternic, consecinţele erau adesea tragice. De multe ori, chiar şi o mică zgârietură, dacă se infecta cu un microb patogen, putea provoca moartea.

Prin urmare, descoperirea primelor substanţe antimicrobiene sigure, şi anume antibioticele, pur şi simplu a revoluţionat medicina. * Folosirea terapeutică a sulfamidelor, începând cu anii ’30, şi a unor medicamente precum penicilina şi streptomicina, începând cu anii ’40, a atras după sine nenumărate descoperiri în deceniile care au urmat. Mai apoi, în anii ’90, „armura“ antibiotică ajunsese să cuprindă aproximativ 150 de compuşi, grupaţi în 15 categorii.

Speranţele victoriei sunt spulberate

În perioada anilor ’50 şi ’60, unii oameni începuseră să sărbătorească victoria asupra bolilor  infecţioase. Anumiţi microbiologi chiar erau convinşi că, nu după mult timp, aceste boli aveau să fie considerate coşmaruri ale trecutului. În 1969, şeful Biroului de Sănătate Publică din SUA a declarat în faţa Congresului că, în scurt timp, omenirea „va încheia capitolul asupra bolilor infecţioase“. Iată ce au scris, în 1972, Macfarlane Burnet, laureat al Premiului Nobel, şi David White: „Cea mai probabilă previziune referitoare la bolile infecţioase e că viitorul lor nu mai prezintă interes“. Într-adevăr, unii erau de părere că aceste boli ar putea fi eradicate.

Convingerea că bolile infecţioase fuseseră, de fapt, învinse a generat în mulţi oameni o încredere exagerată. O asistentă medicală, care cunoştea serioasa ameninţare pe care o prezentau germenii înainte de introducerea antibioticelor, a observat că unele asistente mai tinere deveniseră neglijente chiar şi în privinţa normelor elementare de igienă. Când le reamintea să se spele pe mâini, ele replicau: „Nu-ţi face griji; acum avem antibiotice“.

Totuşi, dependenţa de antibiotice şi folosirea lor excesivă a avut consecinţe dezastruoase. Bolile infecţioase au continuat să existe. Mai mult decât atât, ele au revenit în forţă, devenind principala cauză de deces în lume! Printre ceilalţi factori care au contribuit la răspândirea lor se numără haosul provocat de războaie, malnutriţia larg răspândită în ţările în curs de dezvoltare, lipsa apei potabile, igiena necorespunzătoare, rapiditatea călătoriilor internaţionale şi schimbările climatice la nivel mondial.

Rezistenţa bacteriilor

Uluitoarea rezistenţă a microbilor obişnuiţi s-a dovedit a fi o problemă majoră, la care mulţi nu se aşteptau. Totuşi, retrospectiv vorbind, ar fi trebuit să ne aşteptăm ca germenii să devină imuni la medicamente. De ce? Să ne gândim, de exemplu, la un caz similar ce s-a petrecut odată cu introducerea în agricultură, la jumătatea anilor ’40, a insecticidului DDT. * La vremea aceea, crescătorii de vite s-au bucurat când au văzut că o mare parte dintre muşte mureau când se pulveriza cu DDT. Dar câteva au supravieţuit, iar generaţiile următoare au dezvoltat imunitate la acest insecticid. Nu după mult timp, aceste muşte, care nu mai erau sensibile la DDT, s-au înmulţit peste măsură.

Chiar şi înainte de folosirea DDT-ului şi de introducerea în comerţ în 1944 a penicilinei, bacteriile dăunătoare au dezvăluit câte ceva despre uimitorul lor sistem de apărare. Dr. Alexander Fleming, cel care a descoperit penicilina, şi-a dat seama de acest lucru. În laboratorul său, el a urmărit modul în care câteva generaţii succesive de Staphylococcus aureus, un stafilococ de spital, şi-au modificat membrana celulară, ea devenind tot mai rezistentă la medicamentul pe care-l descoperise.

Aceasta l-a îndemnat pe dr. Fleming să avertizeze în urmă cu 60 de ani că bacteriile patogene din corpul unei persoane infectate pot dezvolta rezistenţă la penicilină. Aşadar, dacă dozele de penicilină nu ucideau un număr suficient de mare de bacterii patogene, următoarele generaţii deveneau rezistente şi se înmulţeau. Prin urmare, aveau să apară boli pe care penicilina nu le mai putea vindeca.

Iată ce se spune în cartea The Antibiotic Paradox: „Prezicerile lui Fleming s-au împlinit într-un  mod mult mai devastator decât a prevăzut el“. Cum anume? S-a descoperit că la anumite tulpini de bacterii, genele — minusculele „amprente“ din ADN-ul unei bacterii — produc anumite enzime care inactivează penicilina. Drept urmare, chiar şi tratamentele îndelungate cu penicilină sunt inutile. Cât de şocantă a fost această descoperire!

În încercarea de a câştiga victoria asupra bolilor infecţioase, în perioada 1940–1970 s-au introdus cu regularitate în medicină noi antibiotice, iar mai târziu, în perioada 1980–1990, s-au mai introdus câteva. Cu ajutorul acestora se puteau trata infecţii provocate de bacterii rezistente la medicamentele precedente. Însă, în decurs de câţiva ani, au apărut noi tulpini de bacterii rezistente şi la aceste antibiotice.

Oamenii au ajuns la concluzia că mecanismul ce stă la baza rezistenţei bacteriene este uluitor de ingenios: Bacteriile au capacitatea de a-şi modifica atât membrana celulară pentru a împiedica intrarea medicamentului, cât şi procesele chimice din interior în aşa fel încât antibioticul să n-o poată ucide. În plus, antibioticul poate fi eliminat la fel de repede cum a şi intrat sau efectiv poate fi inactivat prin descompunere.

Pe măsură ce folosirea antibioticelor lua amploare, tulpinile de bacterii rezistente s-au înmulţit şi s-au răspândit. Un eşec total? Nu, cel puţin nu în toate cazurile. Dacă un antibiotic nu are efect asupra unei infecţii, de obicei altul dă rezultate. Rezistenţa bacteriilor la antibiotice este o adevărată problemă, care, până nu demult, a putut fi ţinută sub control.

Rezistenţa la multiple medicamente

Mai mult, spre groaza lor, cercetătorii din domeniul medical au descoperit că bacteriile îşi schimbă genele între ele. La început, se credea că doar bacteriile  din aceeaşi specie puteau face transfer de gene. Însă, mai târziu, aceleaşi gene rezistente au fost descoperite la clase de bacterii complet diferite. Prin intermediul acestor schimburi, diverse tipuri de bacterii au căpătat o rezistenţă la multiple medicamente de uz general.

Dar, ca şi cum situaţia n-ar fi fost suficient de gravă, unele studii efectuate în anii ’90 au demonstrat că anumite bacterii dezvoltă rezistenţă la medicamente fără ajutorul altora. Chiar şi în prezenţa unui singur antibiotic, unele devin rezistente la mai multe, atât naturale, cât şi sintetice.

Un viitor sumbru

Deşi cele mai multe antibiotice din prezent sunt eficiente în majoritatea cazurilor, cât de eficiente vor fi ele în viitor? În cartea The Antibiotic Paradox se face următoarea observaţie: „Nu ne mai putem aştepta ca orice infecţie să fie tratată cu primul antibiotic ales“. Iată ce se mai spune în carte: „În unele zone ale lumii, rezervele limitate de antibiotice arată că nici un antibiotic disponibil nu este eficient. . . . Bolnavii suferă şi mor din cauza unor boli despre care unii au prezis cu aproximativ 50 de ani în urmă că aveau să fie şterse de pe faţa pământului“.

Bacteriile nu sunt singurii germeni care au devenit rezistenţi la medicamentele folosite în terapeutică. Viruşii, ciupercile şi alţi paraziţi microscopici au uimit prin capacitatea lor de adaptare, dând naştere unor tulpini care ameninţă să zădărnicească toate eforturile depuse în descoperirea şi producerea de medicamente care să lupte împotriva lor.

Dar ce se poate face? Poate fi învinsă sau cel puţin ţinută sub control rezistenţa la antibiotice? Cum am putea face să dureze victoriile obţinute de antibiotice şi de substanţele antimicrobiene într-o lume asaltată de tot mai multe boli infecţioase?

[Note de subsol]

[Chenarul/Fotografia de la pagina 6]

Ce sunt substanţele antimicrobiene?

Antibioticul pe care vi-l prescrie medicul face parte dintr-o clasă de medicamente numite antimicrobiene. Acestea sunt folosite în „chimioterapie“, metodă care tratează bolile cu ajutorul substanţelor chimice. Deşi e deseori folosit cu privire la tratarea cancerului, termenul „chimioterapie“ viza iniţial — şi încă vizează — tratamentul bolilor infecţioase. În astfel de situaţii vorbim despre chimioterapie antimicrobiană.

Microbii, sau microorganismele, sunt forme de viaţă minuscule, vizibile doar la microscop. Antimicrobienele sunt substanţe chimice care luptă împotriva microbilor ce provoacă boli. Din nefericire, antimicrobienele au un efect nociv şi asupra microbilor cu acţiune benefică.

În 1941, Selman Waksman, care a contribuit la descoperirea streptomicinei, a aplicat termenul „antibiotic“ la substanţele antibacteriene obţinute de la anumite microorganisme. Atât antibioticele, cât şi alte antimicrobiene sunt folosite în practica medicală datorită toxicităţii lor selective. Aceasta înseamnă că ele au un efect nociv asupra germenilor, fără a fi foarte dăunătoare pentru bolnav.

De fapt, toate antibioticele sunt oarecum nocive pentru om. Raportul dintre doza care afectează germenii şi cea care îi dăunează omului se numeşte index terapeutic. Cu cât indexul este mai mare, cu atât medicamentul este mai bun; cu cât indexul e mai mic, cu atât medicamentul e mai toxic. De fapt, s-au descoperit mii de substanţe antibiotice, însă, având un nivel prea ridicat de toxicitate pentru om şi animale, majoritatea nu sunt utilizabile în medicină.

Primul antibiotic natural de uz intern a fost penicilina, o substanţă produsă de un mucegai numit Penicillium notatum. Penicilina a fost administrată intravenos pentru prima dată în 1941. La scurt timp după aceea, în 1943, s-a obţinut şi streptomicina din bacteria Streptomyces griseus, care trăieşte în sol. Cu timpul, gama antibioticelor s-a mărit, ajungând să le cuprindă atât pe cele obţinute din organisme vii, cât şi pe cele sintetice. Totuşi, bacteriile şi-au dezvoltat mecanisme de apărare împotriva multor antibiotice, iar aceasta a devenit o problemă medicală mondială.

[Legenda fotografiei]

Colonia de mucegai ce produce penicilină aflată pe fundul acestui recipient inhibă dezvoltarea bacteriilor

[Provenienţa fotografiei]

Christine L. Case/Skyline College

[Chenarul/Fotografiile de la pagina 7]

Tipuri de germeni

Viruşii sunt cei mai mici germeni. Ei cauzează boli obişnuite, precum răceala, gripa şi durerea în gât, dar provoacă şi unele boli devastatoare, cum ar fi poliomielita, Ebola şi SIDA.

Bacteriile sunt organisme unicelulare atât de simple, încât nu au nucleu şi, în general, au doar un singur cromozom. În corpul nostru trăiesc mii de miliarde de bacterii, majoritatea în tractul digestiv. Ele ne ajută să digerăm mâncarea şi sunt sursa principală a vitaminei K ce are rol în coagularea sângelui.

Numai aproximativ 300 dintre cele 4 600 de specii cunoscute sunt patogene (cauzează boli). Cu toate acestea, ele provoacă nenumărate boli la plante, animale şi oameni. Printre bolile provocate de bacterii la om se numără tuberculoza, holera, difteria, antraxul, cariile dentare, anumite tipuri de pneumonie şi numeroase boli cu transmitere sexuală.

Protozoarele, asemenea bacteriilor, sunt organisme unicelulare, însă pot avea mai multe nuclee. Din această clasă fac parte amibele şi trypanosomele, precum şi parazitul care provoacă malaria. Aproximativ o treime dintre cele 10 000 de specii sunt parazitare. Dintre acestea, doar câteva sunt patogene.

Şi ciupercile pot provoca boli. Aceste organisme au nucleu şi formează reţele de filamente ramificate. Printre cele mai răspândite infecţii se numără dermatomicozele, precum piciorul de atlet, şi candidoza (Candida). De regulă, infecţiile fungice grave îi afectează doar pe oamenii a căror imunitate a fost slăbită de malnutriţie, cancer, droguri sau infecţii virale care inhibă sistemul imunitar.

[Legendele fotografiilor]

Virusul Ebola

Bacteria „Staphylococcus aureus“

Protozoarul „Giardia lamblia“

Ciuperca dermatomicozei

[Provenienţa fotografiilor]

CDC/C. Goldsmith

CDC/Janice Carr

Cu amabilitatea dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. México

© Bristol Biomedical Image Archive, University of Bristol

[Legenda fotografiei de la pagina 4]

Alexander Fleming, descoperitorul penicilinei