Oporność na antybiotyki to zestaw kilku problemów

Aby uczcić Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach (18–24 listopada), Microbiota Institute przekazuje głos dwóm ekspertom ds. antybiotykooporności: dr Windi Muziasari (sidenote: Dr Windi Muziasari ma wieloletnie doświadczenie i specjalistyczną wiedzę związane z monitorowaniem antybiotykooporności w środowisku przy użyciu wysokoprzepustowego profilowania genów, zdobyte podczas studiów doktoranckich i stażu podoktorskiego na Uniwersytecie w Helsinkach w Finlandii. Pragnęła, aby inni badacze uzyskali łatwy dostęp do tej technologii, dlatego przeniosła się ze środowiska akademickiego do przedsiębiorczości, zakładając Resistomap w 2018 r.Misją Resistomap z siedzibą w Helsinkach jest ograniczanie rozprzestrzeniania się antybiotykooporności poprzez dostarczanie niezawodnych narzędzi do monitorowania. Resistomap łączy metody genetyki molekularnej i analityki danych, aby zapewnić usługę wykrywania oraz ilościowego oznaczania genów antybiotykooporności w próbkach środowiskowych, takich jak ścieki i gleba.Od momentu zyskania pełnej funkcjonalności w styczniu 2019 r. firma Resistomap obsłużyła ponad 250 projektów i przeanalizowała ponad 7000 próbek środowiskowych w 40 krajach. ) , PhD, dyrektor generalny Resistomap oraz prof. Christian G. Giske (sidenote: Christian G. Giske jest głównym lekarzem bakteriologii, mykobakteriologii i mykologii w Szpitalu Uniwersytetu Karolinska, Solna, Szwecja.Jest również kierownikiem Zakładu Mikrobiologii Klinicznej oraz Zakładu Immunologii Klinicznej w Katedrze Medycyny Laboratoryjnej Instytutu Karolinska, gdzie kieruje grupą badawczą. Najważniejsze działania badawcze grupy badawczej prof. Giske dotyczą dogłębnego scharakteryzowania molekularnych mechanizmów oporności, zjadliwości i epidemiologii molekularnej ekstensywnie lekoopornych pałeczek jelitowych.Badania prof. Giske są silnie translacyjne i obejmują szeroką współpracę ze specjalistami w dziedzinie chorób zakaźnych (w tym mykobakteriologii), hematologii i intensywnej terapii. Prof. Giske prowadzi również szeroko zakrojoną współpracę międzynarodową, służąc w radzie doradczej europejskiego nadzoru nad opornością ECDC oraz jako przewodniczący Europejskiego Komitetu ds. Oznaczania Lekowrażliwości. ) z Instytutu Karolinska w Szwecji.

Dlaczego antybiotykooporność jest poważnym problemem dla zdrowia publicznego?

Antybiotykooporność jest globalnym zagrożeniem dla zdrowia, które powoduje ponad 1,2 mln zgonów rocznie¹. Antybiotykooporność to stan, w którym antybiotyki nie są już skuteczne w leczeniu infekcji bakteryjnych. Może to z powrotem doprowadzić nas do ery sprzed odkrycia antybiotyków przez Alexandra Fleminga w 1928 r. Bakteryjne choroby zakaźne, takie jak gruźlica, zapalenie płuc i zwykłe zakażenie dróg moczowych, mogą ponownie prowadzić do zgonu, a w najgorszym przypadku wykonanie jakiejkolwiek operacji i poród mogą wiązać się z wysoką umieralnością. Antybiotyki są powszechnie stosowane zarówno w lekach dla ludzi, jak i dla zwierząt, co przyspiesza wzrost poziomu antybiotykooporności bakterii.

Antybiotykooporność to w rzeczywistości sieć kilku problemów. Różni się znacznie w zależności od lokalizacji geograficznej, niezależnie od tego, czy problem jest ograniczony do zakażeń szpitalnych, czy też jest szeroko rozpowszechniony w społeczeństwie. Skutki antybiotykooporności są dobrze udokumentowane – prowadzi ona do zwiększonej umieralności, dłuższych pobytów w szpitalu, zwiększonych kosztów opieki zdrowotnej i większej liczby działań niepożądanych związanych z leczeniem. W wielu przypadkach niektóre infekcje szpitalne mogą być niezwykle trudne do wyleczenia. Antybiotykooporność prowadzi również do strachu przed powikłaniami skomplikowanej operacji i/lub leczenia immunosupresyjnego – zakażenia szczepami wysoce lekoopornymi, które będą miały poważny niekorzystny wpływ na wyniki innych metod leczenia. Zakażenia szpitalne zwykle nie występują u dużej liczby osób, ale nadal stanowią problem dla zdrowia publicznego ze względu na obawę, że oporne infekcje nie mogą być leczone. Na poziomie indywidualnego pacjenta następstwa mogą być tragiczne, podobnie jak dla pacjentów na tym samym oddziale szpitalnym, na który mogą zostać przeniesione szczepy oporne. Zakażenia pozaszpitalne będą dotyczyć większej liczby osób, a także będą prowadzić do zwiększonej liczby hospitalizacji, a tym samym wpłyną na wydolność systemu opieki zdrowotnej. Nie ma jednego rozwiązania problemu antybiotykooporności – potrzebna jest raczej złożona kombinacja kilku podejść łagodzących.

Monitorują Państwo geny antybiotykooporności w szpitalach, zbierając próbki ścieków. Czy mogą Państwo wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje i czemu nie pobierają Państwo próbek bezpośrednio od pacjentów, aby określić ilościowo te geny?

W. Muziasari: Istnieją dwa ważne ograniczenia dotyczące aktualnych sposobów monitorowania antybiotykooporności w szpitalach. Po pierwsze, monitorowanie skupia się obecnie głównie na ograniczonej liczbie bakterii chorobotwórczych. Po drugie, często opiera się ono na biernym nadzorze nad bakteriami izolowanymi od pacjentów. Prowadzi to do opóźnionego wykrywania ognisk, uzyskiwania nieporównywalnych danych i niezdolności do wychwytywania innych bakterii chorobotwórczych oraz profili antybiotykooporności, których nosicielami są często bakterie komensalne.

Monitorowanie ścieków będzie potencjalnie wartościowym uzupełnieniem dostępnych obecnie opcji monitorowania antybiotykooporności w szpitalach. Chociaż nie zastępuje ono istniejących metod monitorowania, monitorowanie ścieków może dostarczyć danych, które w inny sposób trudno byłoby uzyskać, a także ma potencjał, aby stać się najłatwiejszym sposobem uzyskania wyczerpujących informacji na temat występowania oporności w szpitalach. Ponieważ ścieki od wszystkich pacjentów są uwalniane do kanalizacji, monitorowanie ścieków może obejmować szerszy zakres profili antybiotykooporności w porównaniu z częściowymi danymi dotyczącymi kilku wybranych bakterii chorobotwórczych. Ponadto analiza próbek ścieków nie wymaga uzyskiwania świadomej zgody, co ogranicza obawy etyczne. Praktyczne i logistyczne bariery w pobieraniu próbek ścieków są również ograniczone. Monitorowanie ścieków można zatem wykorzystać do lepszego zrozumienia rozwoju i rozprzestrzeniania się bakterii opornych na antybiotyki w szpitalach oraz służyć jako system wczesnego ostrzegania przed epidemiami w przyszłości.

W jaki sposób wasze badania i technologia pomagają lekarzom zapobiegać antybiotykooporności?

W. Muziasari: Dzięki monitorowaniu opartemu na ściekach lekarze będą z czasem uzyskiwać szczegółowe informacje na temat poziomu antybiotykooporności ze swoich szpitali.

Jaki jest związek między antybiotykoopornością a mikrobiotą?

C. G.Giske: Wiele szczepów opornych jest najpierw nabywanych jako szczepy kolonizujące w ludzkim mikrobiomie – jelitowym lub oddechowym. Gdy szczepy zostaną nabyte w mikrobiomie, mogą się tam zadomowić, powodując długotrwałe nosicielstwo i czasami powodować zakażenia u gospodarza lub potencjalnie rozprzestrzeniać się na inne osoby, które mogą być bardziej podatne na infekcje bakteryjne. W ten sposób nosicielstwo szczepów opornych stwarza znaczące ryzyko opornych infekcji u gospodarza lub u innych osób znajdujących się w pobliżu pierwotnego gospodarza. W mikrobiomie szczepy mogą również łatwo wymieniać materiał genetyczny, a tym samym przenosić oporność na inne szczepy bakterii – czasami na szczepy, które są bardziej przystosowane do bytowania w jelitach danej osoby i dlatego mogą pozostać w mikrobiomie przez bardzo długi czas. Monitorowanie nosicielstwa szczepów opornych w mikrobiomie pozostaje ważnym elementem kontroli zakażeń, ponieważ może wpływać na decyzje dotyczące pacjentów, którzy muszą być hospitalizowani w izolatkach i pielęgnowani przez wyznaczony personel, na przykład w celu uniknięcia zdarzeń przenoszenia.

Czy mikrobiota może pomóc naukowcom w walce z opornością na antybiotyki?

C. G.Giske: Mikrobiom jest złożony i zawiera różnorodne mikroorganizmy – wśród nich także wirusy. Niektóre z wirusów, tzw. bakteriofagi, mogą wybiórczo infekować szczepy bakterii i niszczyć je. Takie bakteriofagi można izolować z mikrobiomu i stosować terapeutycznie do leczenia zakażeń u pacjentów. Liczne badania podkreślają potencjał ich zastosowań terapeutycznych in vitro oraz in vivo i chociaż w ciągu ostatniej dekady przeprowadzono szereg badań klinicznych, największym wyzwaniem pozostaje zebranie dodatkowych danych przedstawiających wiarygodne uzasadnienie regulacyjne ich zastosowania klinicznego².Ponadto monitorowanie oporności w mikrobiomie może dostarczyć wielu informacji, pozwalających zrozumieć pulę genów oporności dostępnych w populacji i może być bardzo przydatne do projektowania strategii przeciwdziałania antybiotykooporności.