Antibiotici

Antibiotici su jedno od najvećih dostignuća moderne medicine. Ovi lekovi uništavaju bakterije ili zaustavljaju njihov rast, a tokom svog relativno kratkog postojanja spasili su milione života i omogućili napredak medicine kakvu danas poznajemo. Zahvaljujući antibioticima lečenje mnogih ozbiljnih bolesti postalo je rutina čime je značajno produžen i unapređen ljudski život. Međutim, kao što često biva sa moćnim oruđima, njihova nepravilna i prekomerna upotreba nosi ozbiljne rizike.

Jedna od, ako ne i najveća, pretnja modernom načinu života, bez brige od čestih neizlečivih bolesti je povećanje otpornosti bakterija na antibiotike. Otpornost na antibiotike ogleda se u povećanju broja bakterija koje nazivamo super bakterije" i protiv kojih trenutni lekovi postaju nedelotvorni. Ovaj fenomen se sve češće dešava, a uzrokovan je prekomernom i neopravdanom upotrebom lekova od lečenja bolesti za koje nije namenjen do dodavanja antibiotika u hranu za životinje. Bitno je spomenuti da ovo nije problem budućnosti, već problem sadašnjosti i pitanje je vremena kada će postati dominantan globalni izazov. Sa druge strane, postoji rastuća količina istraživanja, napora i resursa koje kao ljudsko društvo ulažemo u nalaženje novih rešenja poput novih generacija antibiotika i korišćenja bakteriofaga za borbu protiv otpornih bakterija.

Ovaj tekst ima za cilj da pruži jasan pregled toga kako antibiotici funkcionišu, kada su zaista potrebni, i kako njihova zloupotreba utiče na naše telo, posebno na mikrofloru creva. Takođe, osvrnuću se na načine koijma možemo doprineti očuvanju efikasnosti ovih gotovo magičnih supstanci za buduće generacije, da ne kažem za našu decu.

Šta su antibiotici?

Antibiotici su lekovi koji uništavaju bakterije ili zaustavljaju njihov rast, i na taj način omogućavajući telu da se izbori sa infekcijama koje bi bez njih mogle biti smrtonosne. Deluju na različite načine, od ometanja stvaranja ćelijskih zidova bakterija do zaustavljanja njihovog razmnožavanja, čineći ih jednim od najmoćnijih alata u modernoj medicini.

Kratka istorija antibiotika počinje s otkrićem penicilina pre manje od sto godina, kada je Aleksandar Fleming slučajno primetio da plesni Penicillium notatum proizvode supstancu koja ubija bakterije. Ovo otkriće je u početku smatrano samo zanimljivom naučnom činjenicom, međutim, tokom drugog svetskog rata je postalo revolucionaran lek koji je spasio živote miliona vojnika i civila. Flemingov rad kasnije su unapredili drugi naučnici koji su razvili metode za masovnu proizvodnju penicilina.

U decenijama koje su usledile, otkriveni su brojni drugi antibiotici čime je medicina dobila moćne saveznike protiv bakterijskih infekcija. Zahvaljujući ovim lekovima, lečenje ranije smrtonosnih bolesti kao što su tuberkuloza, upala pluća i sepsa postalo je vrlo uspešno i rutinsko.

Prema procenama, antibiotici su spasili više od 200 miliona života širom sveta i značajno produžili prosečan životni vek. Na primer, dok je prosečan životni vek početkom 20. veka bio oko 50 godina, danas se u razvijenim zemljama kreće između 75 i 80 godina. Ova promena ne može se pripisati samo antibioticima, ali oni igraju ključnu ulogu u zaštiti od bakterijskih infekcija koje su nekada bile vodeći uzročnik smrti.

Iako su antibiotici jedno od najvećih dostignuća medicine, njihova upotreba mora biti pažljiva i odgovorna. Način na koji ih koristimo danas direktno utiče na to koliko će biti efikasni u budućnosti.

Kada je upotreba opravdana?

Ključni princip je da su antibiotici namenjeni isključivo za lečenje infekcija izazvanih bakterijama, a ne virusima ili drugim uzročnicima bolesti. Preporuke zdravstvenih organizacija, poput Svetske zdravstvene organizacije (WHO) i Centara za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), naglašavaju da se antibiotici koriste samo u situacijama kada su zaista potrebni. Ovo uključuje slučajeve kada:

• Telo ne može samo da se izbori sa infekcijom. Na primer, kod teških bakterijskih infekcija poput bakterijskog meningitisa ili sepse, antibiotici su neophodni za spasavanje života.

• Infekcija predstavlja rizik za druge. Zarazne bolesti poput tuberkuloze zahtevaju antibiotsko lečenje kako bi se sprečilo širenje na druge osobe.

• Lečenje traje dugo bez antibiotika. Neke infekcije, poput bakterijske upale bešike ili sinuzitisa, mogu se odužiti i izazvati ozbiljne komplikacije ako se ne tretiraju na vreme.

• Postoji rizik od razvoja ozbiljnijih stanja. Nelečena streptokokna infekcija grla može dovesti do reumatske groznice, koja ozbiljno oštećuje srce.

S druge strane, antibiotici se ne preporučuju kod većine virusnih infekcija, poput prehlade, gripa ili nekih oblika kašlja i upale grla. Ovi problemi često nastaju kao posledica virusa i prolaze spontano, uz odgovarajući odmor i unos tečnosti. Dodatno, čak i kod bakterijskih infekcija, lekari u razvijenom svetu sve češće izbegavaju rutinsku primenu antibiotika. Na primer:

• Blaže upale uva kod dece često se povlače same od sebe bez potrebe za antibioticima.

• Akutna upala sinusa može se lečiti bez antibiotika, osim u slučajevima kada simptomi traju duže od 10 dana ili se značajno pogoršavaju.

• Bronhitis kod odraslih je obično virusnog porekla i retko zahteva antibiotsku terapiju.

Ključna poruka je: antibiotici nisu lek za svaku bolest. Uzimanje antibiotika kada nisu potrebni može učiniti više štete nego koristi. Oni ne samo da neće pomoći, već mogu narušiti crevnu mikrofloru, izazvati nuspojave i doprineti razvoju otpornosti bakterija na lekove. Pravilna upotreba antibiotika nije samo pitanje individualnog zdravlja, već i globalne odgovornosti. Svaki put kada se antibiotici koriste bez pravog razloga, doprinosimo smanjenju njihove efikasnosti, što može imati posledice za celo čovečanstvo.

Opasnost zloupotrebe i rezistencije

Ser Aleksandar Fleming je pre skoro 100 godina predvideo i napisao: „Narod će tražiti lek i onda će započeti nova era - era zloupotrebe. Mikrobi su naučeni da se suprotstavljaju penicilinu zbog čega dolazi do stvaranja organizama otpornih na penicilin, koji se sa jedne individue prenose na druge, a odatle na još ljudi sve dok ne dođu do nekog ko dobije sepsu ili upalu pluća od koje penicilin ne može da dâ zaštitu. U takvom slučaju nemarna osoba koja se poigrava sa penicilinskim lečenjem je moralno odgovorna za smrt čoveka koji podlegne infekciji od organizma otpornog na penicilin. Nadam se da ovo zlo može biti izbegnuto.”

Uprokos upozorenjima dobitnika Nobelove nagrade za otkriće penicilina, danas imamo evidentan problem zbog zloupotrebe antibiotika i zvona za uzbunu zvone. Naši lekovi prestaju da budu delotvorni na bakterije, novi lekovi se sporo otkrivaju, a antibiotici se i dalje zloupotrebljavaju. Ovo je dovelo do razvoja takozvanih super bakterija koje su imune na najjače antibiotike koje imamo, pa iz tog razloga za ove bolesti jednostavno nemamo lek.

Kako zloupotreba dovodi do rezistencije?

Otpornost ili rezistencija na antibiotike je pojava pri kojoj antibiotik prestane da bude delotvoran na određenu grupu bakterija, koje nastave da rastu i razmnožavaju se i u prisustvu antibiotika. Dešava se zbog prirodne evolucije bakterija kroz genske mutacije u prisustvu antibiotika. Pošto bakterije imaju mogućnost prepisivanja genskog materijala izmedju sebe, otpornost jedne bezopasne grupe koja ne izaziva bolesti, lako može preći na druge ‚‚opasne” bakterije. Istraživanja su pokazala da je nivo rezistencije direktno povezan sa količinom korišćenih antibiotika.

Dodatni problem predstavlja to što razvijanje rezistencije na jedan antibiotik često vodi smanjenju efikasnosti čitave grupe antibiotika, zbog relativno slične strukture i mehanizma dejstva. Ubrzani razvoj rezistnih sojeva bakterija dešava se zbog prevelikog, neodgovornog korišćenja antibiotika, kako u medicini, tako i u agrikulturi i stočarstvu. Broj bakterija koje su otporne na antibiotike nikada u istoriji nije bio veća opasnost. Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije iz 2019. godine, rezistentne bakterije su odgovorne za prevremenu smrt 1,27 miliona ljudi na svetu. Procenjuje se da će do 2050. broj umrlih od rezistentnih sojeva bakterija biti veći od broja umrlih od kancera i preći 10 miliona godišnje. Mere koje su do sada preduzete su pokazale slabe do nikakve rezultate, a korišćenje antibiotika za ljude i životinje, ne samo da se ne smanjuje već se konstantno povećava. Ova opasnost je globalna i ukoliko se naš odnos prema antibioticima uskoro ne promeni susrešćemo se sa veoma ozbiljnom krizom u bliskoj budućnosti.

Antibiotici i Mikroflora

Crevni mikrobiom predstavlja milione mikroorganizama koji žive u našem crevnom sistemu. Ovo je tema o kojoj pišem u maltene svakom blogu, jer svako novo otkriće vezano za mikrobiom ukazuje da je još bitniji nego što smo mislili nekoliko godina ranije. Crevna mikroflora utiče na praktično svaki aspekt zdravlja i života čoveka, od imuniteta, preko probave i usvajanja vitamina do mentalnog zdravlja. Ovde ne bih dužio o ovoj temi ali više možete pročitati u blogovima o: Šećerima, Anksioznosti i Alkoholu

Neki antibiotici su namenjeni vrlo specifičnim vrstama (sojevima) bakterija, te njihovo uzimanje utiče samo na mali broj bakterija i nema značajnog efekta na složenu crevnu floru. Primer za ove antibiotike uskog spektra može biti Fidaksomicin koji praktično ne završava u krvotoku kada se oralno uzima i ima selektivno dejstvo skoro samo na crevni sistem, konkretno na patogene bakterije C. deff koje izazivaju ozbiljne infekcije praćene dijarejom sa mogućnošću nastanka raka debelog creva.

Sa druge strane postoje i antibiotici širokog spektra, koji afektuju veliki broj različitih bakterija. Često, antibiotik deluje ili na gram-pozitivne ili na gram-negativne bakterije, a s obzirom na to da su sve ili jedne ili druge vrste, možete zaključiti da ove vrste antibiotika često deluju na izuzetno veliki broj bakterija. Dok su antibiotici širokog spektra najbolja opcija, ukoliko se ne zna tačan uzrok infekcije ili se sumnja na infekciju uzrokovanu od strane više sojeva bakterija, delovanje nikada nije ograničeno samo na patogene organizme, već i na bakterije koje su korisne. Dodatno, ova vrsta antibiotika mnogo značajnije doprinosi razvoju rezistentnih bakterija.

Posledice narušene mikroflore mogu biti blage poput dijareje, ali i vrlo ozbiljne poput stvaranja intolerancije na određenu hranu i pada imuniteta. Međutim, danas se uz antibiotike uglavnom prepisuju i probiotici koji pomažu u obnovi mikroflore, što drastično ublažava ove probleme. Vredi spomenuti, da nije dovoljno da uz ili posle antibiotika uzimamo probiotike, već je potrebno i dati hranu novim bakterijama kroz odabir dobrih namirnica (prebiotika). Prebiotske namirnice uključuju fermentisanu hranu, lukove, žitarice, mahunarke, pečurke i drugo.

Dobre vesti

Zbog ovako alarmantnih rezultata alternativa antibioticima je postala predmet intenzivnih istraživanja. Kao što je to bio slučaj i sa antibioticima, istraživači odgovore traže u prirodi, pa se osim razvoja novih generacija antibiotika, istražuju i bakteriofazi koji su prirodni neprijatelji bakterija. Dodatno, u odgovorima na nastalu krizu pomaže nam i razvoj novih tehnologija, veštačke inteligencije i biotehnologije.

Nove generacije antibiotika

Iako ova oblast prilično izlazi iz moje sfere interesovanja i znanja, ipak ću kao primer izložiti jednu temu iz ove oblasti i ispričati o jednoj vrsti bakterija. Suštinski slična istraživanja se rade i nad drugim visoko rizičnim sojevima.

Akinetobakter je bakterija koja se često nalazi u zemljištu i vodi, ali može da kolonizuje i krvotok. Ova bakterija retko stvara infekcije kod zdravih ljudi, ali ima sposobnost da zarazi imunokompromitovane ljude i ima veliku otpornost na lekove. U slučaju infekcije rezistentnim bakterijama ove vrste, prijavljena je smrtnost od 70%, pa je SZO označila nalaženje leka za ovu bakteriju ‚‚od presudne važnosti”.

Proučavanjem mehanizama razmnožavanja i rasta ovih bakterija istraživači sa Harvarda su tokom poslednjih 5 godina, a nakon više od ukupno 20 godina istraživanja, došli do niza proboja u razumevanju procesa unutar ovih mikroorganizama, zahvaljujući čemu su u časopisu Nature 2024. objavljene nove klase antibiotika. Ukoliko lek bude odobren, ovo će biti prva nova terapija za ovu vrstu infekcije u poslednjih 50 godina. Ovakva i slična istraživanja daju nadu da ćemo moći da nastavimo da koristimo antibiotike i tokom godina pred nama, ali i dalje ostajem pri stavu da se ne treba previše opuštati.

Bakteriofagi

Bakteriofagi ili samo fagi, su vrsta virusa koja napada i uništava bakterije. Interesantan podatak je da su bakteriofagi najčešći i najraznovrsniji entitet u čitavoj biosferi.(koristim entitet jer oblik života ne bi bio precizan termin).

Kako su ovo prirodni neprijatelji bakterija koji su hiljadama godina razvijali načine za prolazak kroz prirodne zaštite mikroorganizama, logično je da čovečanstvo u njima traži rešenje za problem sa bakterijama. Još pre 100 godina su napravljeni prvi pomaci i istraživanja za korišćenje fagija u medicinske svrhe, međutim, značajni rezultati su se napravili u poslednjih desetak godina. Godine 2016. bakteriofagi su uspešno iskorišćeni za lečenje 68-mogodišnjeg pacijenta inficiranog rezistentnim sojem bakterija. Tokom četiri meseca napravljeni su pokušaji lečenja praktično svim poznatim antibioticima, bez rezultata. U nedostatku drugih opcija, na pacijentu je primenjena eksperimentalna terapija bakteriofaga koja ga je u potpunosti izlečila. Ovo nije značajno samo za jednog pacijenta, već je i jasna demonstracija da fagiji mogu da budu uspešno korišćeni u medicini za lečenje infekcija koje se trenutno smatraju neizlečive.

Kao i o novim generacijama antibiotika, o razvoju i primeni bakteriofaga bi se mogao napisati ceo blog ili dva, pa ću ovde stati. Poenta je da ima mnogo prostora za istraživanje i prevazilaženje problema sa rezistentnim sojevima, pa postoji opravdana nada da ćemo i u budućnosti nastaviti da imamo zaštitu od bakterija koju sada uživamo.

Nove tehnologije

Pronalaženje antimikrobijalnih agensa je dug, spor, naporan i skup proces. U istraživanjima ovog tipa uglavnom učestvuju veliki svetski timovi naučnika koji moraju da identifikuju i objasne veoma složene mehanizme unutar bakterija. Potom moraju da dizajniraju, sintetišu i testiraju supstancu koja prekida mehanizme, vodeći pritom računa da supstance ne ubiju čoveka.

Kao i u svim drugim oblastima, intenzivan ljudski rad uspešno biva zamenjen veštačkom inteligencijom. Ovo značajno ubrzava delove procesa razvoja novih molekula koji imaju potencijal da postanu novi antibiotici. Konkretan primer za ovo je SyntheMol razvijen od strane istraživača sa Stenforda. Istraživači su trenirali model koristeći biblioteku koja je sadržala više od 130.000 molekula i njihovih reakcija. Kada je modelu postavljen upit da kreira potencijalan lek za specifičnu rezistentnu vrstu bakterija, SyntheMol je napravio oko 25 hiljada mogućih antibiotika, za šta mu je bilo potrebno svega 9 sati. Naučnici su dalje ispitivali i sintetisali ova jedinenja, a kao proizvod su nastala 6 molekula koju su se strukturalno značajno razlikovala, kako međusobno, tako i u odnosu na do sada poznate antibiotike. Ovime je nastao zanimljiv problem, naučnici nisu sigurni kako ove supstance rade na molekularnom nivou (što je bilo neophodno za kreiranje antibiotika u prošlosti), ali dva leka koja su testirana na miševima dala su obećavajuće rezultate. Čini mi se da će u budućnosti doći do niza proboja u razvoju ne samo lekova, već i čitave ljudske tehnologije i znanja zahvaljujući daljem razvoju veštačke inteligencije.

Zaključak

Antibiotici su i dalje jedan od najvažnijih alata koje medicina ima na raspolaganju, ali upravo zato moramo ih koristiti promišljeno. Njihova moć dolazi sa odgovornošću, jer ono što danas deluje kao brzo rešenje, sutra će postati uzrok ozbiljnih problema. Ako želimo da očuvamo efikasnost antibiotika, moramo početi od sopstvenih odluka i znati kada, zašto i kako ih koristimo. Nažalost, sumnjam da će pojedinačna i lična odgovornost biti dovoljna, shodno tome da trenutno ne postoji dovoljno političke volje na svetskom nivou da se zaustavi ova katastrofa u najavi.

Dobre vesti su da, dok i dalje nemamo oružje koje je pouzdanije od antibiotika, u razvoju su nove generacije antibiotika koje prevazilaze probleme trenutnih, kao i bakteriofaga koji mogu postati budućnost lečenja.

Ono što lično možete da uradite je značajno. Edukujte se, pogledajte, pročitajte, pričajte sa lekarom i tri puta razmislite pre nego što otpočnete lečenje antibioticima. Nakon toga, morate završiti terapiju, jer time osiguravate da nema preživelih bakterija koje je antibiotik „zakačio”, ali ih nije dokrajčio. Na ovaj način možete doprineti zaštiti sveta, ali još bitnije zaštiti sebe, svoje dece i svojih bližnjih.

Hvala što ste pročitali ovaj blog! Zaista se nadam da ste saznali nešto novo i da ste uživali. Iako ovaj članak nije u domenu nutricije, on je ipak umnogome povezan sa biohemijom i zdravljem uopšte, te je time deo šire slike o blagostanju čoveka, kojom se bavim i kom težim.