Η δημιουργία νέων
αναδυόμενων αντοχών στα αντιβιοτικά από τα βακτήρια αποτελεί πλέον μείζον
παγκόσμιο ζήτημα καθώς πληθαίνουν σε ετήσια βάση οι καταγραφές εμφάνισης
σοβαρών λοιμώξεων από ανθεκτικά στελέχη, ιδιαίτερα σε πληθυσμούς ασθενών που
πάσχουν από σοβαρά νοσήματα. Με δεδομένη την εν λόγω εικόνα απαραίτητο κρίνεται
να γίνουν απόλυτα κατανοητοί οι μηχανισμοί αντοχής των βακτηρίων ούτως ώστε να
επιτευχθούν αποτελεσματικότερα μέτρα θωράκισης των αντιβιοτικών εκείνων
σκευασμάτων τα οποία αποτελούν την πρώτη γραμμή στα θεραπευτικά σχήματα που
χορηγούνται για ανθρώπινη χρήση.
Τα αντιβιοτικά σκευάσματα με βάση τη δράση τους χωρίζονται
σε: (α) βακτηριοκτόνα τα οποία
προκαλούν ταχεία θανάτωση των παθογόνων μικροβίων σε θεραπευτικές
συγκεντρώσεις. Εδώ ανήκουν τα β-λακταμικά αντιβιοτικά, τα γλυκοπεπτίδια, οι αμινογλυκοσίδες
και οι κινολόνες (β) βακτηριοστατικά τα οποία προκαλούν αναστολή του
πληθυσμού των παθογόνων μικροβίων σε
θεραπευτικές συγκεντρώσεις. Σε αυτά ανήκουν οι τετρακυκλίνες, τα μακρολίδια, οι
λινκοσαμίδες και οι σουλφοναμίδες
Οι μηχανισμοί εμφάνιησης
αντοχής των βακτηρίων στα αντιβιοτικά σκευάσματα διακρίνονται βασικά σε δύο
κατηγορίες: (α) τη φυσική ή ενδογενή
αντοχή και, (β) την
επίκτητη αντοχή. Η φυσική ή
ενδογενής αντοχή είναι χρωμοσωμικού χαρακτήρα και ανεξάρτητη της χρήσης
αντιβιοτικών αφού παρουσιάζεται σε όλα τα στελέχη των μικροβίων. Η επίκτητη αντοχή μπορεί να εμφανιστεί
είτε μετά από (i) σημειακές μεταλλάξεις στο χρωμόσωμα είτε μετά
από την (ii) απόκτηση εξωγενούς γενετικού υλικού από άλλα
βακτήρια. Η επίκτητη αντοχή, έχει απόλυτη συσχέτιση με τη χρήση
αντιβιοτικών και παρουσιάζεται σε ορισμένα στελέχη μικροβίων.
- Οι σημειακές μεταλλάξεις συναντώνται αρκετά σπάνια, είναι τυχαίου χαρακτήρα και αφορούν το χρωμοσωμικό DNA. Επιλέγονται δε, υπό την πίεση των αντιβιοτικών σκευασμάτων και δημιουργούνούν με τον τρόπο αυτό ανθεκτικούς πληθυσμούς. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η μεταλλαγμένη θέση πρόσδεσης της πενικιλλίνης της πρωτεΐνης PBP-2a του σταφυλοκόκκου ανθεκτικού στην μεθικιλλίνη (Methycillin Resistant Staphylococcus Aureus - MRSA).
- Οι βασικοί τρόποι απόκτησης εξωγενούς γενετικού υλικού από άλλα βακτήρια μέσω της μεταφοράς γονιδίων που εντοπίστηκαν μέχρι σήμερα είναι τρεις:
- Ο μετασχηματισμός ο οποίος αποτελεί τη διαδικασία πρόσληψης, από ορισμένα βακτήρια, μορίων χρωμοσωμικού DNA (το οποίο έχει προκύψει από τη λύση άλλων βακτηρίων και βρίσκεται ελεύθερο στο περιβάλλον). Στον μηχανισμό αυτό, το "ξένο" DNA εισέρχεται στο κύτταρο-δέκτη όπου και ενσωματώνεται στο χρωμόσωμα του σχηματίζοντας έτσι με ανασυνδυασμό νέα «μωσαϊκά» γονίδια. Αυτό το φαινόμενο είναι σύνηθες σε gram θετικούς (+) κόκκους βακτηρίων.
- Η σύζευξη η οποία χαρακτηρίζεται ως ο βασικότερος μηχανισμός μεταβίβασης γονιδίων αντοχής στους gram αρνητικούς (-) κόκκους βακτηρίων. Η μεταφορά του γενετικού υλικού γίνεται μέσω των πλασμιδίων τα οποία φέρουν ένα ή περισσότερα γονίδια αντοχής (πλασμίδια πολλαπλής αντοχής). Να σημειωθεί ότι, τα πλασμίδια είναι εξωχρωμοσωμικά κυκλικά μόρια διπλής έλικας DNA, τα οποία αντιγράφονται αυτόνομα σε σχέση με το βακτηριακό χρωμόσωμα ενώ κάποιες φορές δύναται να ενσωματωθούν και στο χρωμόσωμα. Στον μηχανισμό σύζευξης απαιτείται η άμεση επαφή μεταξύ δύο βακτηρίων - δότη και δέκτη - η οποία εξασφαλίζεται με ειδικά ινίδια.
- Η μεταγωγή η οποία εμφανίζεται με τη βοήθεια και μεσολάβηση των ιών με χαρακτηριστικό παράδειγμα την προσβολή ενός βακτηρίου από έναν βακτηριοφάγο (ειδική κατηγορία ιών οι οποίοι προσβάλουν βακτήρια). Στη φάση πολλαπλασιασμού του βακτηριοφάγου εντός βακτηριακού κυττάρου μικρά τμήματα του βακτηριακού DNA μπορούν τυχαία να ενσωματωθούν στον ιό. Στη συνέχεια και όταν ο ιός προσβάλλει ένα άλλο βακτήριο το DNA του πρώτου ελευθερώνεται στο δεύτερο βακτήριο. Συνήθως όμως το δεύτερο βακτήριο που προσβάλλεται θανατώνεται από τον ιό. Στην περίπτωση εκείνη όμως που επιζήσει, το πιθανότερο είναι τα ένζυμα του βακτηρίου να αποπολυμερίσουν το ξένο DNA παρά να εμφανιστεί ενσωμάτωση. Εν τέλει, ο δέκτης αποκτά ιδιότητες που δεν είχε προηγουμένως.Όλες οι προαναφερθείσες αλλαγές στο γενετικό υλικό των βακτηρίων οδηγούν στην παραγωγή πρωτεϊνών με διαφοροποιημένη δράση που με τη σειρά τους δρουν καταλυτικά στην εμφάνιση της βακτηριακής αντοχής. Οι κυριότερες πρωτεϊνικές αλλαγές αφορούν την παραγωγή αδρανοποιητικών ενζύμων όπως για παράδειγμα οι β-λακταμάσες οι οποίες αδρανοποιούν τα β-λακταμικά αντιβιοτικά και παράγονται τόσο από Gram θετικά (+) όσο και από Gram αρνητικά (-) βακτήρια, μεταβολές στις πενικιλλινοσυνδετικές πρωτεΐνες (PBP) οι οποίες βρίσκονται στον περιπλασματικό χώρο των Gram θετικών (+) βακτηρίων και δεσμεύουν τις πενικιλλίνες και τα άλλα β-λακταμικά μή επιτρέποντας τους να προχωρήσουν στο εσωτερικό του μικροβίου, μεταβολή στη διαπερατότητα των πορινών με αλλαγές στη δομή τους εμποδίζοντας έτσι την είσοδο αντιβιοτικών στο εσωτερικό του βακτηρίου και τέλος, τροποποίηση του τρόπου δράσης η οποία κυρίως εμφανίζεται μεταξύ στελεχών ορισμένου είδους χάνοντας έτσι την ευαισθησία τους σε συγκεκριμένο αντιβιοτικό (όπως οι τετρακυκλίνες για παράδειγμα).Παρόλο ότι, η ικανότητα των βακτηρίων να αναπτύσσουν αντοχή στα αντιβιοτικά είναι θέμα συνεχούς εξέλιξης, η μεγαλύτερη ευθύνη βαραίνει τον ανθρώπινο παράγοντα. Έτσι, όσο πιο επισταμένα επιτηρείται και μελετείται εις βάθος το φαινόμενο αυτό τόσο πιο έτοιμη θα είναι και η επιστημονική κοινότητα στην εμφάνιση νέων προκλήσεων και δοκιμασιών προκειμένου να προασπιστεί το πολύτιμο αυτό όπλο της υγείας που το 1928 ο I.Fleming ανακάλυψε τυχαία στα τρυβλία του εργαστηρίου του και που μετέπειτα έσωσε και συνεχίζει να σώζει εκατομμύρια ζωές συνανθρώπων μας.
Marios K. Genakritis
GMDP Inspector
BSc. Pharmacy / MSc. Health Management
