Educatie

Tot ce trebuie să știm despre antibiotice și rezistența la antibiotice

Antibioticele sunt acele medicamente care omoară bacteriile (efect bactericid) sau le inhibă multiplicarea (efect bacteriostatic), astfel că reprezintă baza terapiei infecțiilor cauzate de bacterii. Antibioticele fac parte din categoria antimicrobienelor, alături de medicamentele care se adresează celorlalte tipuri de microorganisme: antifungice (împotriva fungilor), antivirale (împotriva virusurilor), antiparazitare (împotriva paraziților).

Antibioticele acționează asupra unor ținte prezente doar la bacterii, care nu există în celulele umane și nici în alte microorganisme, precum virusurile. Așadar, antibioticele sunt administrate doar în contextul bolilor infecțioase produse de bacterii și nu funcționează în infecțiile produse de virusuri, precum gripa, COVID-19 sau răceala comună.

Descoperirea antibioticelor a condus la vindecarea rapidă și fără sechele a unor afecțiuni care anterior erau fatale. Aceste progrese ale medicinei sunt amenințate în prezent de frecvența crescută a rezistenței la antibiotice, depistată la majoritatea antibioticelor și la majoritatea bacteriilor care produc infecții la om.

Tipuri de antibiotice

În funcție de structură și de mecanismul de acțiune, antibioticele sunt împărțite în mai multe clase. Antibioticele care inhibă sinteza peretelui bacterian sunt penicilinele, cefalosporinele, carbapenemele și monobactamii, care fac parte dintre grupul larg al antibioticelor cu structură de beta-lactam (beta-lactaminele), dar și antibiotice precum vancomicina și bacitracina. Antibioticele care inhibă sinteza de acizi nucleici (ADN sau ARN) bacterieni cuprind sulfonamidele și trimetoprimul (fiind frecvent administrată combinația trimetoprim-sulfametoxazol), fluoroquinolonele (spre exemplu, levofloxacin), rifampicina. Sinteza de proteine bacteriene este inhibată de tetracicline (precum doxiciclina și tetraciclina), aminoglicozide (precum streptomicina, gentamicina, kanamicina etc.), macrolide (spre exemplu, eritromicina), clindamicină, linezolid, cloramfenicol. Există și antibiotice care acționează asupra membranei citoplasmatice bacteriene, precum polimixinele.

Antibioticele pot fi administrate sub diverse forme: comprimate cu administrare orală, administrare intravenoasă, intramusculară, administrare sub formă de creme sau alte preparate pentru piele, administrare sub formă de picături pentru ochi etc., în funcție de structura antibioticului și capacitatea sa de a ajunge în partea organismului în care este localizată infecția.

Reacțiile adverse ale antibioticelor variază, de asemenea, de la antibiotic la antibiotic și de la o clasă la alta de antibiotice. Pot include febră, greață, diaree, reacții alergice cu severitate variabilă, până la anafilaxie, afectare hepatică, renală sau neurologică etc.

Deoarece microbiomul uman  este constituit din numeroase bacterii, utilizarea antibioticelor, în special a celor care se administrează pe cale orală și care ajung la nivelul microbiomului intestinal neabsorbite în cantități considerabile, produce disbioze intestinale, de aceea, adesea se recomandă utilizarea de probiotice pentru a reduce aceste efecte adverse ale terapiei cu antibiotice.

Diagnosticul de laborator al infecțiilor bacteriene – esențial pentru a decide antibioticele necesare

Nu toate antibioticele pot fi utilizate în cazul oricărei infecții bacteriene. Bacteriile sunt diferite ca structură și prezintă mecanisme diferite implicate în supraviețuire și multiplicare. Pentru ca un anumit antibiotic să poată fi utilizat într-o anumită infecție, trebuie ca specia bacteriană implicată să prezinte ținta asupra căreia medicamentul acționează, iar antibioticul să aibă o structură care îi permite să traverseze straturile externe ale bacteriei și să ajungă în contact cu ținta. În caz contrar, aceasta nu are niciun efect asupra speciei bacteriene respective. Din această cauză, pentru fiecare bacterie există o anumită listă de antibiotice/clase de antibiotice care ar putea fi utilizate pentru terapia infecțiilor produse de aceasta.

Multe dintre simptomele asociate cu infecțiile pot fi determinate de mai multe tipuri de bacterii sau alte microorganisme. De aceea, este necesară identificarea microorganismului și administrarea acelor antibiotice eficace asupra acestuia. Odată ce o specie bacteriană este confirmată în probele biologice recoltate de la pacient, următorul pas este testarea susceptibilității la antibiotice – efectuarea antibiogramei, pentru a vedea la ce antibiotice a dobândit rezistență acea tulpină bacteriană și la care și-a păstrat sensibilitatea. Pe baza rezultatelor antibiogramei se administrează acele antibiotice care cel mai probabil chiar vor putea îndepărta eficient infecția.             

Tot acest proces de identificare a bacteriei și de obținere a rezultatelor antibiogramei poate să dureze câteva zile, astfel că în anumite infecții severe, amenințătoare de viață, se începe terapia cu antibiotice cu spectru larg. Atunci când investigațiile bacteriologice sunt finalizate, acest regim terapeutic administrat inițial se modifică și se adaptează în funcție de rezultatele antibiogramei.

Rezistența la antibiotice – ce înseamnă și cum apare

               Rezistența la antibiotice este un fenomen prin care o bacterie care ar trebui să răspundă la administrarea unui anumit antibiotic se multiplică în continuare, deoarece dezvoltă mecanisme alternative de a funcționa și supraviețui în prezența concentrațiilor terapeutice ale respectivului medicament. Utilizarea excesivă și neadecvată a antibioticelor favorizează dezvoltarea rezistenței la antibiotice. Unul dintre cazurile cele mai frecvente de utilizare neadecvată a antibioticelor este administrarea acestora pentru infecțiile respiratorii virale. Dozarea necorespunzătoare și tratamentul incomplet cu antibiotice reprezintă, de asemenea, cauze ale rezistenței la antibiotice.

               Iată câteva dintre mecanismele prin care bacteriile reușesc să evite efectele antibioticelor:

  • Limitează pătrunderea în celula bacteriană a antibioticului
  • Dezvoltă metode de a scoate antibioticul din celula bacteriană
  • Inactivează antibioticul
  • Își modifică structura țintei

Una dintre metodele prin care bacteriile inactivează antibioticele este sinteza de enzime care degradează structura chimică a antibioticului. Carbapenemazele sunt astfel de enzime, care pot degrada o gamă vastă de antibiotice din clasa beta-lactaminelor, fiind o problemă pentru tratamentul bolilor infecțioase din acest motiv, dar și pentru că sunt larg răspândite. Acestea sunt frecvent codificare de bacterii din ordinul Enterobacterales, care cuprinde familia Enterobacteriaceae, din care fac parte genuri precum Klebsiella sau Escherichia. Carbapenemazele sunt prezente și la alte bacterii multirezistente la antibiotice, precum genul Acinetobacter sau Pseudomonas.

În cazul infecțiilor, depistarea bacteriilor care pot produce carbapenemaze este esențială pentru a stabili tratamentul eficient. În aceste cazuri, utilizarea antibioticelor uzuale poate conduce la eșecul terapiei și chiar la pierderea vieții pacientului. Pentru microorganismele care prezintă carbapenemaze, există protocoale specifice de tratament în funcție de specia patogenului și de localizarea infecției. Identificarea bacteriilor care produc cele mai răspândite tipuri de carbapenemaze este simplificată în prezent datorită testelor rapide care oferă rezultate în doar câteva minute, putând chiar preciza tipul de carbapenemază produsă de tulpina bacteriană.

Rezistența la antibiotice – problemă majoră de sănătate publică

Rezistența la antibiotice este din ce în ce mai frecventă în ziua de astăzi, când descoperirea de noi antibiotice este relativ îndelungată și are un randament scăzut, iar bacteriile evoluează rapid și dobândesc noi mecanisme de a scăpa de acțiunea antibioticelor uzuale. Bacteriile prezintă elemente genetice mobile, care pot fi transferate de la una la alta, chiar și între specii diferite de bacterii. Aceste elemente genetice pot codifica gene de rezistență, care astfel se răspândesc rapid și accelerează amenințarea de sănătate publică reprezentată de rezistența la antibiotice. Genele de rezistență pot să ajungă la bacterii nepatogene din microbiomul uman, iar de la bacteriile intestinale sau din alte organe colonizate natural să ajungă la bacteriile patogene în cazul infectării gazdei. Așadar, microbiomul poate să fie un rezervor de gene de rezistență.

               Rezistența la antibiotice apare frecvent în cazul infecțiilor severe, iar în lipsa unor antibiotice eficace poate conduce la decesul pacientului. Fenomenul de rezistență nu apare doar la antibiotice, ci și la celelalte categorii de antimicrobiene. Conform Organizației Mondiale a Sănătății, rezistența la antimicrobiene a fost cauza directă a 1,27 de decese la nivel mondial în 2019 și a contribuit la 4,95 milioane de decese. Aceste estimări au la bază unul dintre cele mai complexe studii despre rezistența antimicrobiană, publicat în The Lancet, care a concluzionat că principalii șase agenți patogeni responsabili de decesele cauzate direct sau asociate cu rezistența la antibiotice sunt Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Acinetobacter baumannii și Pseudomonas aeruginosa.

               Majoritatea infecțiilor diagnosticate, inclusiv în România, sunt cauzate de aceste bacterii. Așadar, rezistența la antibiotice nu este un fenomen izolat, ci unul extins, care este raportat în cazurile infecțiilor comune, cu agenți patogeni identificați frecvent, astfel că implică un număr impresionant de cazuri, limitând posibilitatea de tratament a acestor pacienți și de multe ori fiind o piedică în salvarea vieții acestora.

Prioritățile Organizației Mondiale a Sănătății pentru a combate rezistența la antimicrobiene includ: prevenirea tuturor infecțiilor, asigurarea accesului universal la diagnostic de calitate și terapie adecvată a infecțiilor, informare strategică și inovare, monitorizarea rezistenței la antibiotice și a utilizării de antibiotice, cercetare și dezvoltare în domeniul vaccinurilor, metodelor de diagnostic și medicamentelor adresate infecțiilor.

Referințe: