Doktor Sally Davis, naczelny lekarz Anglii do 2019 r., porównała zagrożenie spowodowane przez lekooporne szczepy bakterii do zagrożenia wywoływanego zmianami klimatycznymi, a doktor Haileyesus Getahun, dyrektor IACG, nazwał to zjawisko „cichym tsunami”1. Prognozuje się, że era postantybiotykowa jest realnym zagrożeniem XXI w.2. Dlaczego patogeny chorobotwórcze nie reagują na działanie leków i jak możemy uniknąć nieuleczalności chorób zakaźnych?
Kiedy bakterie uodparniają się na działanie antybiotyków?
Część mikroorganizmów chorobotwórczych jest naturalnie oporna na niektóre ze znanych antybiotyków, inne – mogą nabyć oporność, wówczas zmieniają się w czasie i przestają reagować na leki. Wskutek tego leki oraz antybiotyki nie zabijają bakterii, nie hamują ich namnażania i stają się nieskuteczne, a infekcje – coraz trudniejsze lub niemożliwe do wyleczenia. Wzrasta ryzyko rozprzestrzeniania się chorób i śmiertelność nimi spowodowana3. Definiuje się co najmniej cztery główne przyczyny narastania antybiotykooporności.
Mimo że odkrycie antybiotyków zrewolucjonizowało medycynę i dziś są one niezbędne w leczeniu wielu chorób, to podstawowym czynnikiem pojawiania się i narastania antybiotykooporności jest nadużywanie tych medykamentów. Terapia antybiotykowa zbyt często zlecana jest w przypadkach infekcji bakteryjnych niewymagających tego typu kuracji oraz infekcjach układu oddechowego (np. przeziębieniach) wywołanych przez wirusy. A trzeba zaznaczyć, że wirusy nie reagują na antybiotyki. Agencja rządu federalnego Stanów Zjednoczonych (CDC) szacuje, że tylko w 2015 r. amerykańskie apteki wydały 269 mln antybiotyków, z czego 30% – czyli 80,7 mln – niepotrzebnie4.
Innym problemem łączonym z nadużywaniem antybiotyków jest sięganie po nie przez pacjentów bez konsultacji z lekarzem, np. kiedy leki pozostały po wcześniejszej chorobie. Badania przeprowadzone w województwie świętokrzyskim pokazały, że wiele osób przyjmuje antybiotyki bez konsultacji z lekarzem, mimo że znają negatywne skutki wywoływane przez takie leki. Przy czym większa część badanych – bo niemal 67% – czerpie wiedzę na ten temat z internetu, a jedynie 30% wskazuje jako źródło wiedzy lekarza5.
Już w 1969 r. brytyjska Izba Lordów zwróciła uwagę na inny problem – nadużywanie antybiotyków w hodowli i potencjalne ryzyko dla zdrowia ludzi i zwierząt, jakie niesie za sobą to zjawisko. Syntetyczne antybiotyki stosowane w weterynarii, hodowli zwierząt i ryb podaje się nie tylko w celach leczniczych. Wykorzystuje się je również jako promotory wzrostu lub środki profilaktyczne i aplikuje zdrowym zwierzętom, aby zapobiegać masowym infekcjom w hodowlach6. Praktyka ta jest nielegalna. W 2018 r. międzynarodowa organizacja pozarządowa Oceana biła na alarm, wskazując, że chilijskie farmy łososia – jeden z największych światowych dostawców tych ryb (druga pozycja) – mogą używać więcej antybiotyków niż inne sektory przemysłu hodowlanego7. W 2019 r. użycie antybiotyków na chilijskich farmach łososia było 2000 razy większe niż w hodowlach największego światowego dostawcy tej ryby – Norwegii8. Antybiotyki stosowane w nadmiarze w hodowli zwierząt i ryb dostają się zarówno do ludzkiego organizmu (z mięsem i produktami odzwierzęcymi), jak i zbiorników wodnych. Około ¾ zużycia antybiotyków dotyczy właśnie hodowli i to najczęściej z tego środowiska bakterie oporne na leki wędrują do szpitali, gdzie mogą znaleźć kolejne pole do zarażania ludzi.
W latach 1999–2000 amerykańska agencja naukowo-badawcza przeprowadziła pierwsze badania wód powierzchniowych na terenie USA i wykazała m.in., że antybiotyki były obecne w 48% próbek ze 139 punktów poboru9. Leki wydalane przez ludzi, przeterminowane medykamenty spuszczane w toaletach, ścieki szpitalne zawierające farmaceutyki, antybiotyki stosowane w hodowli przemysłowej wydalane przez zwierzęta – wszystkie te substancje przenikają do środowiska, m.in. do wód powierzchniowych i gruntowych, i mogą w nim pozostać przez długi czas. Wpływają na żyjące w nim mikroorganizmy, prowadząc do powielania się genów oporności u bakterii i rozszerzania globalnej antybiotykooporności10.
Tym sposobem tworzy się obieg zamknięty, który wpływa na narastanie zjawiska oporności bakterii w przyrodzie i ludzkim organizmie…
Patogeny antybiotykooporne tylko w szpitalach? Niekoniecznie…
Wśród bakterii antybiotykoopornych występujących najczęściej w środowisku szpitalnym i pozaszpitalnym można wymienić m.in. Klebsiella pneumoniae wywołującą np. sepsę, zapalenie płuc czy zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, Mycobacterium tuberculosis mogącą prowadzić do gruźlicy, Escherichia coli skutkującą schorzeniami układu pokarmowego i moczowego czy Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), czyli gronkowca złocistego11.
Bakterie lekooporne wywołujące choroby występują w naszym otoczeniu – również w miejscach i produktach, o których nie myśli się jako rezerwuarze mikroorganizmów chorobotwórczych. Bakterie oporne na antybiotyki – żywe bakterie jelitowe – może zawierać np. pokarm dla psów i kotów – szczególnie ten dostarczany jako surowy12.
Wśród głównych dróg przedostawania się bakterii antybiotykoopornych do organizmu w życiu codziennym wymienia się brudne ręce lub zanieczyszczony pokarm (np. bakterie Escherichia coli w surowym mięsie, nabiale czy warzywach). Szczególne zagrożenie mikroorganizmy antybiotykooporne stanowią jednak w środowisku szpitalnym, wywołując tzw. zakażenia szpitalne. Mogą przedostać się do organizmu przez zranioną skórę, np. otwarte rany podczas operacji i zabiegów medycznych, lub zanieczyszczone narzędzia13. Są również szczególnie niebezpieczne dla osłabionego organizmu, np. osób przechodzących chemioterapię czy będących po przeszczepach. Negatywnym przykładem tego, jak błędy w prawidłowej higienie rąk w służbie zdrowia stały przyczyną rozprzestrzeniania się opornych bakterii, jest epidemia Klebsielli w polskich szpitalach. Badania DNA pokazały, że bakterie, które znaleziono w różnych miejscach w Polsce, to ten sam szczep.
Kiedy równocześnie możliwości leczenia są ograniczone ze względu na oporność poszczególnych bakterii, istnieje duże ryzyko śmierci, np. leczenie choroby wywołanej wielolekooporną bakterią prątka gruźlicy Mycobacterium tuberculosis (multi-drug resistant TB) jest efektywne w przypadku mniej niż 60% osób14. Część antybiotyków staje się nieskuteczna. Przyjęto nawet akronim ESKAPE od nazw bakterii będących największym zagrożeniem (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter spp), które „uciekają” działaniu leków15. Co dalej?
Nierówna walka z wszechobecnymi patogenami antybiotykoopornymi. Czy czeka nas era postantybiotykowa?
Naukowcy opracowują nowe antybiotyki. Nie wszystkie są jednak dostatecznie innowacyjne – w 2019 r. zidentyfikowano 32 antybiotyki w fazie badań rozwojowych dedykowane patogenom wskazanym przez WHO jako szczególnie niebezpieczne (i opisanym na liście: World Health Organization Model List of Essential Medicines), z których jedynie 6 zostało zaklasyfikowanych jako innowacyjne16.
Potrzebne są również inwestycje w badania w tym obszarze nad nowymi szczepionkami i narzędziami diagnostycznymi. Przykładowo w ubiegłym roku pisano o nowym chipie badającym wrażliwość bakterii na poszczególne antybiotyki, co umożliwi dobranie kompozycji najskuteczniejszych substancji w leczeniu konkretnego pacjenta17. Opracowywane są innowacyjne sposoby dostarczania antybiotyków, np. przez nanocząstki, które dzięki małym rozmiarom sprawnie pokonują bariery ustrojowe i „niosą” lek bezpośrednio do wnętrza zakażonych komórek18.
Nie można też zapominać o systematycznym monitorowaniu antybiotykooporności drobnoustrojów i konsumpcji antybiotyków w medycynie i weterynarii19.
Równie istotne są działania prewencyjne – odpowiednie procedury sanitarne i higieniczne. Patogeny antybiotykooporne dostają się do organizmu z powierzchni czy sprzętu medycznego m.in. przez brudne ręce. Czyszczenie oraz dezynfekcja powierzchni i rąk to podstawa. Im mniej ludzi zostanie zainfekowanych bakteriami antybiotykoopornymi, tym mniejszy odsetek społeczeństwa będzie potrzebował leczenia. W ten sposób można ograniczyć nadużywanie antybiotyków i zniwelować wzrastanie antybiotykooporności mikroorganizmów.
Pierwszym etapem w uporaniu się z patogenami chorobotwórczymi jest sprzątanie powierzchni. Najpierw należy usunąć i zredukować brud za pomocą środków czyszczących dobranych w zależności od typu powierzchni, następnie – zastosować dezynfektant, żeby zabić pozostałe mikroorganizmy. Jeśli na początku materia organiczna nie zostanie usunięta środkami czystości, to może ona utrudnić bezpośredni kontakt środka dezynfekującego z powierzchnią i zakłócić proces dezaktywacji patogenów. Również preparaty do dezynfekcji powierzchni należy dobierać ze względu na rodzaj powierzchni, np. do tworzyw sprawdzi się dezynfekcja „wodna” – bez alkoholu – która nie niszczy tego rodzaju materiałów, nie powoduje ich matowienia i żółknięcia. Na mniejszych powierzchniach, np. deskach WC czy łóżkach zabiegowych, można stosować piankę do dezynfekcji bez alkoholu. Dezynfektanty „wodne” do dużych powierzchni, np. podłóg, występują natomiast w formie koncentratu rozcieńczanego z wodą w bardzo małych stężeniach, co wpływa na wysoką wydajność. Przykładowo 5 litrów profesjonalnego koncentratu w standardzie medycznym wystarczy na zdezynfekowanie ok. 20 tys. m².
Z kolei na prawidłową higienę rąk powinno się składać ich dokładne, przynajmniej 30-sekundowe mycie, ze zwróceniem szczególnej uwagi na obszary często pomijane, w tym przestrzenie między palcami i kciuk. Poza myciem dłoni nie można zapominać również o dezynfekcji. Każdorazowo powinniśmy na nią przeznaczyć co najmniej 30 sekund oraz stosować około 3 ml płynu lub żelu na każdą dłoń. Zawartość alkoholu etylowego lub izopropylowego w środku biobójczym nie powinna być mniejsza niż 60%, ale też większa niż 75%. Należy zwrócić uwagę na to, aby na etykiecie wybranego produktu do dezynfekcji były: numer pozwolenia na obrót wydany przez Urząd Rejestracji Produktów Biobójczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Leczniczych, skład i informacja na jakie mikroorganizmy działa środek (np. antybiotykooporne prątki gruźlicy). Prawidłowa dezynfekcja prowadzi do zredukowania liczby drobnoustrojów ze skutecznością sięgającą 99,999%, czyli do poziomu bezpiecznego, kiedy mikroorganizmy chorobotwórcze nie są w stanie zakazić człowieka.
Wpływ, jaki może wywrzeć higiena rąk na zapobieganie zakażeniom, wykazał Ignac Semmelweis, który już w 1847 r. dzięki wprowadzeniu procedury odkażania rąk spektakularnie – bo niemal 10-krotnie – zmniejszył umieralność położnic20. Osobą, która dziś w imieniu WHO propaguje mycie i dezynfekcję rąk, jest Didier Pittet, profesor z jednego z najbogatszych krajów na świecie – Szwajcarii. Pokazał, że wprowadzenie do szpitali Uniwersytetu Genewskiego dezynfekcji wpływa na zmniejszenie liczby infekcji co najmniej o 30–40% (strategia „genewskiego modelu higieny rąk”)21. Mówi się, że profesor Pittet jest na liście kandydatów do Pokojowej Nagrody Nobla (uratował prawdopodobnie najwięcej istnień ludzkich w historii świata!)22.
Efektywność antybiotyków w zwalczaniu patogenów chorobotwórczych jest dziś wysoko ceniona. Kiedy około 70 lat temu antybiotyki zaczęły być stosowane na szeroką skalę, wskaźnik śmiertelności na infekcje spadł o około 80%. Jeśli antybiotyki przestaną działać, to liczba zakażeń i spowodowanych nimi zgonów mogą wzrosnąć do poziomu sprzed ery antybiotykowej23. Leczenie chorób bez skutecznych leków jest trudne, dlatego istotne są takie kwestie, jak optymalne stosowanie antybiotyków, badania nad nowymi lekami i narzędziami diagnostycznymi, działania monitorujące, a w codziennej praktyce – działania prewencyjne, czyli prawidłowa higiena i dezynfekcja. Zjawiska oporności na antybiotyki nie można zupełnie wyeliminować, ponieważ jest ono związane z naturalnym procesem zmian genetycznych bakterii24. Podejmując konkretne działania, można je jednak zminimalizować i ograniczyć negatywne skutki. Czy choroby stanął się nieuleczalne, a współczesna medycyna bezradna? Wszystko zależy od nas…
Więcej informacji na temat profilaktyki zakażeń znajdziesz na stronie www.medisept.pl
2 World Health Organization, Antimicrobial Resistance. Global Report on Surveillance, France 2014, https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/112642/9789241564748_eng.pdf?sequence=1 (19.02.2021 r.).
3 https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance (dostęp: 17.02.2021 r.).
4 Centers for Disease Control and Prevention, Antibiotic Use in the United States, 2017: Progress and Opportunities, s. 15, https://www.cdc.gov/antibiotic-use/stewardship-report/pdf/stewardship-report.pdf (dostęp: 24.02.2021 r.).
5 M.A. Wasik, Attitudes of young people towards antibiotic therapy, „Pielęgniarstwo i Zdrowie Publiczne” 2020, t. 10, nr 4 (październik-grudzień), s. 219–224.
6 J. Maszkowska, A. Fabiańska, M. Kołodziejska, A. Białk-Bielińska, W. Mrozik, P. Stepnowski, J. Kumirska, Ocena wpływu pH i siły jonowej na sorpcję sulfonamidów do gleb różnego typu przy zastosowaniu HPLC-UV jako techniki oznaczeń końcowych, s. 31, http://dach.ich.uph.edu.pl/cs/download/cs_vol4_s/special.pdf (dostęp: 17.02.2021 r.).
7 https://oceana.org/blog/chile’s‑salmon-farms-may-use-more-antibiotics-any-other-meat-industry-’s‑big-problem (dostęp: 2.03.2021 r.).
8 I. Lozano-Muñoz, J. Wacyk, C. Kretschmer, Y. Vásquez-Martínez, M. Cortez-SanMartin, Antimicrobial resistance in Chilean marine-farmed salmon: Improving food safety through One Health, “One Health” 2021, vol. 12, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352771421000094#bb0110 (dostęp: 2.03.2021 r.); I. Lozano, N.F. Díaz, S. Muñoz, C. Riquelme, Antibiotics in Chilean Aquaculture: A Review, [w:] Antibiotic Use in Animals, ed. S. Savic, 2018, https://www.researchgate.net/publication/322856539_Antibiotics_in_Chilean_Aquaculture_A_Review (dostęp: 2.03.2021 r.); https://oceana.org/blog/chile’s‑salmon-farms-may-use-more-antibiotics-any-other-meat-industry-’s‑big-problem (dostęp: 2.03.2021 r.).
9 K. Sosnowska, K. Styszko-Grochowiak, J. Gołaś, Leki w środowisku – źródła, przemiany, zagrożenia, Materiały IV Krakowskiej Konferencji Młodych Uczonych, Kraków 2009, s. 396, https://www.yumpu.com/xx/document/read/8658453/leki-w-srodowisku-zrodla-przemiany-zagrozenia-pro-futuro-agh (dostęp: 1.03.2021 r.).
10 M. Matacz, Prof. Piotr Stepnowski: do środowiska naturalnego trafia coraz więcej leków, https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,79505,prof-piotr-stepnowski-do-srodowiska-naturalnego-trafia-coraz-wiecej-lekow (dostęp: 17.02.2021 r.); M. Boroń, K. Pawlas, Farmaceutyki w środowisku wodnym – przegląd literatury, „Problemy Higieny i Epidemiologii” 2015, 96(2), s. 357–363, http://www.phie.pl/pdf/phe-2015/phe-2015–2‑357.pdf (dostęp: 1.03.2021 r.).
11 https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance (17.02.2021 r.); World Health Organization, Antimicrobial Resistance. Global Report…; European Centre for Disease Prevention and Control, Antimicrobial resistance in the EU/EEA (EARS-Net). Annual Epidemiological Report for 2019, Stockholm 2020, https://www.ecdc.europa.eu/sites/default/files/documents/surveillance-antimicrobial-resistance-Europe-2019.pdf (dostęp: 18.02.2021 r.); B. Nowaczyk, C. Glaza, M. Lorenz, Lekooporność bakterii w aspekcie profilaktyki zakażeń szpitalnych, „Hygeia Public Health” 2018, 53(2), s. 140–148, http://www.h‑ph.pl/pdf/hyg-2018/hyg-2018–2‑140.pdf (dostęp: 18.02.2021 r.).
12 https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,82034,w‑psiej-karmie-moga-byc-bakterie-oporne-na-antybiotyki.html (17.02.2021 r.).
13 https://www.thh.nhs.uk/documents/_Patients/PatientLeaflets/infectioncontrol/MRSA_Advice_Polish.pdf (dostęp: 17.02.2021 r.).
14 https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance (dostęp: 17.02.2021 r.).
15 H.W. Boucher, G.H. Talbot, J.S. Bradley, J.E. Edwards, D. Gilbert, L.B. Rice, M. Scheld, B. Spellberg, J. Bartlett, Bad Bugs, No Drugs: No ESKAPE! An Update from the Infectious Diseases Society of America, “Clinical Infectious Diseases” 2009, vol. 48, issue 1, s. 1–12, https://academic.oup.com/cid/article/48/1/1/288096 (dostęp: 12.03.2021 r.).
16 Tamże.
17 https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,81897,nowy-szybki-chip-zbada-wrazliwosc-bakterii-na-antybiotyki.html (dostęp: 16.02.2021 r.).
18 K. Niemirowicz, H. Car, Nanonośniki jako nowoczesne transportery w kontrolowanym dostarczaniu leków, „Chemik” 2012, 66, 8, s. 868; Z. Gliński, B. Majer-Dziedzic, Nanobiomateriały w medycynie i weterynarii, „Życie Weterynaryjne” 2017, 92(3), s. 164, https://www.vetpol.org.pl/dmdocuments/ZW-03–2017-01.pdf (25.02.2021 r.).
19 https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance (dostęp: 17.02.2021 r.).
20 P. Żurawski, W. Stryła, P. Szczepański, Ignac Semmelweis (1818–1865) – pro memoria, „Problemy Higieny i Epidemiologii” 2010, 91(2), s. 174–175, http://phie.pl/pdf/phe-2010/phe-2010–2‑173.pdf (dostęp: 12.03.2021 r.); M. Cichońska, Walka z zakażeniami – potrzebna higiena rąk, a nie cud, „Acta Scientifica Academiae Ostroviensis” 2007, nr 28, s. 130, http://bazhum.muzhp.pl/media//files/Acta_Scientifica_Academiae_Ostroviensis/Acta_Scientifica_Academiae_Ostroviensis-r2007-t-n28/Acta_Scientifica_Academiae_Ostroviensis-r2007-t-n28-s129-144/Acta_Scientifica_Academiae_Ostroviensis-r2007-t-n28-s129-144.pdf (dostęp: 12.03.2021 r.).
21 https://pl.wikipedia.org/wiki/Didier_Pittet (dostęp: 12.03.2021 r.). Artykuł prof. Pitteta na temat efektywności przestrzegania zasad higieny rąk w środowisku szpitalnym: D. Pittet, S. Hugonnet, S. Harbarth,Ph. Mourouga, V. Sauvan, S. Touveneau et al., Effectiveness of a hospital-wide programme to improve compliance with hand hygiene, “The Lancet” 2000, vol. 356, October 14.
22 T. Crouzet, Clean Hands Save Lives, tr. Th. Clegg, s. 13, http://www.hartmann-academie.nl/userfiles/Clean%20Hands%20Save%20Lives.pdf (dostęp: 12.03.2021 r.).
23 World Bank Group, Final Report. Drug-resistant Infections. A Threat to Our Economic Future, Washington 2017, s. 16, http://documents1.worldbank.org/curated/en/323311493396993758/pdf/final-report.pdf (dostęp: 16.02.2021 r.).
24 https://www.rynekzdrowia.pl/Uslugi-medyczne/Prof-Waleria-Hryniewicz-ostrzega-przed-superbakteriami-nie-uciekniemy,197410,8,1.html (dostęp: 2.03.2021 r.)