Probiotyki a antybiotykooporność

Antybiotykooporność - czyli przeżywanie i namnażanie się bakterii, pomimo obecności antybiotyku - jest dziś jednym z najpoważniejszych problemów medycyny. Czy przyjmowanie probiotyków może być elementem walki z antybiotykoopornością?

Spis treści

1. Historia antybiotykooporności
2. Probiotyki w profilaktyce zakażeń
3. Nieoporny probiotyk
4. Zaangażowanie bez granic

Wyizolowanie penicyliny z pleśni w 1938 roku było zdarzeniem na miarę Nagrody Nobla. Trzej panowie: Alexander Fleming, Howard Walter Florey oraz Ernst Boris Chain odebrali ją zresztą w 1945 roku. Antybiotyki wydawały się „lekiem na całe zło” i rzeczywiście przez długi czas nim były: choroby zakaźne o etiologii bakteryjnej przestały siać spustoszenie, a profilaktyka zakażeń w procesie okołooperacyjnym weszła na wyższy poziom.

Niestety bakterie patogenne nie były bezczynne w obliczu nowego zagrożenia. W ciągu lat wykształciły oporność na kolejne rodzaje antybiotyków. Nawiasem mówiąc, zanim jeszcze ruszyła maszyna masowego zastosowania penicyliny, już pojawił się szczep gronkowca złocistego na nią oporny. Dziś antybiotykooporność mikroorganizmów jest jednym z najpoważniejszych problemów medycyny. Problem jest tak szeroki, że i podjęte działania obejmują różne dziedziny – od rolnictwa po finanse. Trudno się dziwić, że temat wypłynął także w obszarze bliskim antybiotykoterapii, a dotyczącym bakterii probiotycznych. Główne pytania, które się nasuwają, to:

• Czy przyjmowanie probiotyków może być elementem walki z antybiotykoopornością?
• Czy probiotyki mogą przenosić geny oporności na antybiotyki?

Przyjrzyjmy się uważniej obu kwestiom, zaczynając jednak od omówienia samego zjawiska antybiotykooporności.

Historia antybiotykooporności

O antybiotykooporności mówimy, gdy bakterie przeżywają i namnażają się, pomimo obecności antybiotyku. Wykorzystują do tego obronne mechanizmy, m.in. produkują enzymy niszczące antybiotyk czy niwelujące jego właściwości przenikania do komórek, czasem omijają blokady przez niego wytworzone. Może to być zaskakujące, ale antybiotykooporność występowała na długo wcześniej niż sama antybiotykoterapia. Już w bakteriach odnalezionych przez archeologów w wiecznej zmarzlinie odkryto geny oporności na antybiotyki, co potwierdziło, że bakterie i grzyby oddziałują na siebie przynajmniej od 30 tysięcy lat. Dlaczego więc dopiero teraz postrzegamy antybiotykooporność jako jedno z największych zagrożeń zdrowotnych?

Odpowiedź na to pytanie znajdziemy w XX wieku. Penicylina rozpoczęła boom na stosowanie antybiotyków nie tylko u ludzi, ale także w paszy dla zwierząt hodowlanych czy w środkach ochrony roślin. Często używano antybiotyków bez wyraźnych powodów i badań mikrobiologicznych, w ramach prewencji zakażeń. Kiedy część bakterii przestała reagować na penicylinę, do użytku weszły kolejne substancje, w tym cefalosporyny, karbapenemy, polipeptydy, glikopeptydy czy tetracykliny. Jednak lista tych substancji jest jak na razie zamknięta. Wspomnijmy, że od końca lat 90. nie wprowadzono żadnego nowego antybiotyku. Niewłaściwe i nadmierne ich stosowanie może więc prowadzić do sytuacji, w której żaden z nich nie będzie działać, a zabić nas będzie mogła banalna infekcja.

Tematem bakteryjnej oporności na antybiotyki zajęły się najważniejsze resorty zdrowia m.in. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO), Europejskie Centrum Profilaktyki i Kontroli Chorób (ECDC) czy amerykańskie Centrum Prewencji i Kontroli Zakażeń (CDC). Ich celem było stworzenie wspólnej polityki interwencyjnej. W Polsce również mamy zespól ekspertów odpowiedzialnych za wdrażanie działań zapobiegawczych, któremu przewodzi prof. dr hab. n. med. Waleria Hryniewicz w ramach Narodowego Programu Ochrony Antybiotykow. 

Organizacje sugerują, że interwencja powinna oprzeć się na trzech filarach: edukacji, szczepionkach i profilaktyce. Antybiotyki powinny więc być stosowane wyłącznie wtedy, kiedy są niezbędne i w ściśle określonych dawkach. Ważny jest również czas trwania kuracji oraz odpowiednio długi odstęp pomiędzy przyjmowaniem kolejnego antybiotyku. W Europie prawnie zabronione jest stosowanie antybiotyków w celach nieterapeutycznych (np. do stymulacji wzrostu masy ciała u zwierząt), ale w państwach spoza Unii hodowla zwierząt nadal nie jest pod tym kątem dostatecznie kontrolowana. Jednocześnie naukowcy prowadzą badania nad nowymi środkami przeciwdrobnoustrojowymi, szczepionkami i narzędziami diagnostycznymi, aby znaleźć alternatywną drogę walki z chorobami zakaźnymi. 

Probiotyki w profilaktyce zakażeń

W probiotykach doszukuje się przede wszystkim działania prewencyjnego. Ich podawanie może bowiem skutkować obniżeniem ryzyka podawania antybiotyków. Bakterie probiotyczne dysponują kilkoma mechanizmami chroniącymi organizm przed zakażeniem:

• Stanowią konkurencję dla bakterii patogennych. Zajmują ścianę jelita i nie pozwalają „obcym” na osiedlenie się, podbierają im składniki pokarmowe i hamują dostęp do receptorów.

• Wzmacniają barierę jelitową. Jest to struktura zbudowana z nabłonka jelitowego, ochronnej warstwy śluzu i komórek układu krwionośnego, chłonnego, immunologicznego i nerwowego. Licznie zamieszkująca ten teren mikrobiota wpływa m.in. na zwiększanie ilości śluzu (czyli mucyny) oraz na trwałość połączeń ścisłych, dzięki którym komórki nabłonka ciasno do siebie przylegają. Dzięki tej „ścisłości” bariera jelitowa nie przepuszcza patogenów do krwiobiegu.

• Stymulują komórki immunologiczne, w tym makrofagi i granulocyty odpowiedzialne za eliminację bakterii chorobotwórczych, komórki NK (Natural Killer) usuwające zakażone przez wirusy i bakterie jednostki, a także cytokiny, czyli białka regulujące pracę układu odpornościowego.

• Niektóre bakterie produkują bakteriocyny. Są to peptydy zdolne do zahamowania lub nawet eliminacji patogenów pojawiających się w przewodzie pokarmowym. Przykładem niech będzie szczep Lactococcus lactis W19, który produkuje nizynę - naturalny antybiotyk, który skutecznie usuwa część bakterii opornych na inne antybiotyki.

Stosowanie probiotyków zapobiega infekcjom również w środowisku szpitalnym. Jedną ze szczególnie trudnych w leczeniu bakterii jest Clostridium difficile, która szczególnie upodobała sobie osoby przebywające w szpitalach i domach opieki. Zakażenie bakterią często jest wynikiem antybiotykoterapii. W odpowiedzi na antybiotyki Clostridium difficile wytwarza toksyny, które uszkadzają jelito grube, a to powoduje uporczywe biegunki. Dr n. med. Agata Kujawa-Szewieczek i lek. Sylwia Dudzicz w latach 2012-2016 przeprowadziły badania z udziałem 5341 pacjentów z Oddziału Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach. Wszyscy pacjenci pochodzili z grup podwyższonego ryzyka, gdyż byli w trakcie antybiotykoterapii i immunosupresji. Obserwacje prowadzono w trzech okresach, z różnymi probiotykami. Najlepszą ochroną przed rozwinięciem się zakażenia Clostridium difficile okazał się szczep Lactobacillus plantarum 299v.

Nieoporny probiotyk

W jaki sposób mikroorganizmy nabywają cechy oporności? Są dwa sposoby: bakterie mutują się, co jest konsekwencją nadużywania antybiotyków, bądź nabierają oporności od innych bakterii przez tzw. horyzontalny transfer genów. I wcale nie muszą być to bakterie chorobotwórcze! Dlatego tak ważne jest, aby bakterie probiotyczne przechodziły badania w kierunku oznaczenia obecności genów oporności na antybiotyki.

W 2002 roku wraz z oficjalną definicją probiotyków jako „żywych drobnoustrojów, które podane w odpowiedniej liczbie wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza” pojawił się przewodnik ich stosowania opracowany przez FAO/WHO. Ocena bezpieczeństwa probiotyków stała się jedną z ważniejszych wytycznych obok szczegółowej identyfikacji i ustalenia właściwości zdrowotnych szczepu. Probiotyk bezpieczny to taki, który nie przekaże cech oporności drobnoustrojom patogennym.

Bakterie fermentacji mlekowej z rodzaju Lactococcus czy Lactobacillus mają za sobą długą historię bezpiecznego stosowania, ponieważ ludzkość od wieków spożywa kiszonki i produkty fermentowane. Bakterie te występują zresztą naturalnie na roślinach, a także zasiedlają przewód pokarmowy zwierząt i ludzi. Jednak i one wymagają sprawdzenia, zanim zostaną umieszczone w preparacie probiotycznym. Jednym ze sposób jest weryfikacja, czy geny oporności na antybiotyki znajdują się w genoforze (chromosomie bakteryjnym) czy na elementach ruchomych, czyli plazmidach. Tylko w drugim przypadku mogą być bowiem przekazywane innym bakteriom.

Zaangażowanie bez granic

18 listopada obchodzimy Europejski Dzień Wiedzy o Antybiotykach. To doskonały moment, aby przyjrzeć się działaniom prowadzonym przez krajowe i zagraniczne instytucje. Aby przełamać impas, ważna jest współpraca wielu państw i grup społecznych. Bakterie przecież nie znają granic. Ocena bezpieczeństwa stała się istotnym kryterium także w branży probiotycznej. Zaleca je m.in. Agencja Żywności i Leków FDA. Wybierając probiotyki, stawiajmy więc na firmy, które dbają o odpowiednią dokumentację. Tym bardziej że bakterie probiotyczne warto spożywać – mogą bowiem nas uchronić przed kolejną dawką antybiotyku.

WIDEO: Jakie leki zwiększają odporność na antybiotyki?