Nazwa „antybiotyki” pochodzi od greckich słów –anti, czyli przeciw oraz –bios, czyli życie. Związki te dzieli się na:
• naturalne – wtórne produkty metabolizmu mikroorganizmów, które wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów, hamują ich wzrost i podziały; wyodrębniono wiele naturalnych substancji, z których ponad 100 znalazło zastosowanie w leczeniu infekcji. Pierwszym naturalnym antybiotykiem otrzymanym w 1941 r. do celów klinicznych była benzylopenicylina, innymi przykładami należącymi do tej grupy są streptomycyna, chloramfenikol, tetracykliny oraz makrolidy;
• półsyntetyczne – otrzymywane są w efekcie niewielkich zmian naturalnie występujących substancji niedługo po wyodrębnieniu benzylopenicyliny zmieniono warunki wzrostu grzyba mikroskopowego rodzaju Penicillium, co pozwoliło na otrzymanie fenoksymetylpenicyliny; innymi przykładami są nafcylina, kloxacylina;
• syntetyczne – znane również jako chemioterapeutyki, są substancjami powstałymi w wyniku syntezy chemicznej; jako przykład można tu przytoczyć nitrofurany oraz chinoliny.

Nowe „stare” zagrożenie
    Od momentu odkrycia penicyliny (rys. 1) na rynku farmaceutycznym pojawiło się wiele typów antybiotyków. Coraz częściej jednak ich użycie nie umożliwia skutecznej walki z mikroorganizmami. Problem antybiotykooporności zyskał wymiar globalny i wymaga podjęcia natychmiastowych działań. Fakt, iż antybiotyki znalazły zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu – w weterynarii, hodowli, rolnictwie, kosmetologii, branży spożywczej – przyczynił się do pojawiania się i rozprzestrzeniania opornych drobnoustrojów dysponujących coraz sprawniejszymi mechanizmami lekooporności. Nadużywanie antybiotyków, uważanych jeszcze niedawno za skuteczną broń przeciwbakteryjną, powoduje, że przestają przynosić one spodziewane efekty i stają się bezskuteczne w walce z zakażeniami. Alarmujące jest zjawisko coraz częstszego braku opcji terapeutycznych w przebiegu uleczalnych i niegroźnych wcześniej zakażeń, a walka z groźnymi dla człowieka mikroorganizmami staje się czasem wręcz niemożliwa. Przykładem mogą być drobnoustroje chorobotwórcze tzw. oportunistyczne, np. enterokoki oporne na wankomycynę.
    Doniesienia o niedostatecznej diagnostyce mikrobiologicznej – takiej, która pozwalałaby na celowaną terapię antybiotykową, ukierunkowaną na konkretny typ zakażenia, a co za tym idzie na optymalizację używanych dawek – również nie są optymistyczne. Dla niektórych mikroorganizmów nieskuteczne stają się znane terapie i tu przykładem może być, według Narodowego Programu Ochrony Antybiotyków, pojawianie się szczepów gronkowca złocistego opornych na metycylinę (MRSA, ang. methicilin resistant Staphylococcus aureus), a także wankomycynę (VRSA, ang. vancomycin resistant Staphylococcus aureus), jak również opornych na wankomycynę enterokoków (VRE, ang. vancomycin resistant enterococci) i wieloopornych bakterii Gram-ujemnych, np. z rodziny Enterobacteriaceae, gatunków Pseudomonas aeruginosa czy Acinetobacter baumanii [1]. W tabeli 1 zestawione są dane ukazujące, po jakim czasie od odkrycia danego antybiotyku zaobserwowano na niego oporność.

Rys. 1. Historia antybiotyków.

Dlaczego tak się dzieje?
    Przyczyn takiego stanu rzeczy może być dużo. Do podstawowych można zaliczyć:
• zbyt częste stosowanie niektórych grup środków dezynfekcyjnych w środowiskach medycznych i w przemyśle, co doprowadziło do selekcji szczepów bakterii opornych na te środki;
• uwarunkowania demograficzne i socjoekonomiczne, np. zwiększona gęstość zaludnienia poszczególnych regionów, ułatwione migracje ludności między krajami i kontynentami oraz powstawanie skupisk ludzi szczególnie narażonych na zakażenia, starzenie się populacji, rozpowszechnione zaburzenia immunologiczne, inwazyjność procedur medycznych, nawyki lekarzy w przepisywaniu leków, polityka antybiotykowa poszczególnych krajów czy międzypaństwowa wymiana handlowa zwierząt hodowlanych, żywności i towarów;
• kumulacja antybiotyków w środowisku;
• stosowanie antybiotyków w weterynarii i hodowli zwierząt.

Tab. 1. Czas po jakim wykryto po raz pierwszy mikroorganizmy oporne na dany antybiotyk od momentu jego odkrycia.

Pipeline czynników antybakteryjnych
    Z danych opublikowanych przez FDA wynika, że w ciągu 20 lat (porównano lata 1998-2002 w stosunku do 1983-1987) liczba nowych antybiotyków wprowadzanych na rynek zmalała o 56%. W latach od stycznia 1998 do września 2003 na 225 leków przeciwbakteryjnych dopuszczonych do obrotu, tylko 9 było związkami nowymi. Ponadto nowy mechanizm działania wykazywały jedynie 2 spośród nich: linezolid i daptomycyna wprowadzone na rynek odpowiednio w 2000 i 2003 roku. Już po roku stosowania linezolidu odnotowano drobnoustroje oporne na ten antybiotyk [1].
    W Raporcie Technicznym, opublikowanym przez EMEA, a opracowanym na podstawie baz danych, przedstawiono ocenę stopnia zaawansowania prac badawczo-rozwojowych nad nowymi czynnikami przeciwbakteryjnymi będącymi w fazie klinicznej badań. Jednym z kryteriów przeszukiwania baz danych było, czy dany czynnik należy do nowej lub istniejącej klasy antybiotyków oraz
sprawdzenie, czy:
• mechanizm działania oraz cel są takie sam jak dla istniejącej już grupy antybiotyków;
• mechanizm działania jest taki sam, a różny jest cel;
• mechanizm działania jest zupełnie nowy.
Do najważniejszych wniosków z tych danych należą:
• na 167 wyszukanych czynników 90, wykazujących aktywność mikrobiologiczną in-vitro, wytypowano jako te, które będą miały znaczenie dla zdrowia publicznego i zastosowanie do zwalczania przynajmniej jednego rodzaju bakterii;
• z tych 90 czynników 24 były nową formulacją istniejących już antybiotyków, a 66 było zupełnie nowymi substancjami;
• tylko 27 z 66 wyżej wymienionych czynników zostało ocenionych jako te działające na nowy cel lub przez nowy mechanizm;
• 15 z tych 27 nadaje się do systematycznego zastosowania;
• 8 z nich oceniono jako te, które skuteczne są w zwalczaniu przynajmniej jednego rodzaju bakterii z Gram-ujemnych;
• 4 z nich posiada już udowodnioną aktywność, a w przypadku pozostałych 4 jest ona oszacowana teoretycznie;
• połowa czynników z udowodnioną aktywnością działa na nowy cel, ale żadna przez nowy mechanizm.

 

* * *

    Pytanie, jakie się nasuwa, jest dość oczywiste – jak można rozwiązać ten problem? Odpowiedź nie jest jednak prosta. Można rozpowszechniać informacje na temat racjonalnego stosowania antybiotyków zarówno wśród lekarzy, jak i pacjentów. Powinny to być działania na wielu płaszczyznach: oparte na podnoszeniu świadomości na temat problemu antybiotykooporności, kształtowaniu opinii publicznej i oczekiwań pacjentów odnośnie przepisywania środków przeciwbakteryjnych, organizowaniu kampanii informacyjnych dla pacjentów i zasad racjonalnej antybiotykoterapii w celu ograniczania liczby niepotrzebnych terapii czynnikami przeciwbakteryjnymi, szerzeniu informacji dotyczących podstawowych zasad higieny i wpływu programów szczepień na redukcję zużycia środków przeciwbakteryjnych.

Literatura
[1] Narodowy Program Ochrony Antybiotyków w Polsce na lata 2006-2010,
[2] Ibezim E.C. Dictionary of Pharmacy, 2005,
[3] The bacterial challenge time to Reach, Technical Report, EMEA,
[4] CVMP strategy on antimicrobials 2011-2015 EMA/CVMP/287420/2010,
[5] Nordberg P., Monnet D.L., Cars O., Antibacterial drug resistance, 2004.

 

Autor: dr Anita Sędłak, P.W. Vet-Agro Sp. z o.o.

Artykuł został opublikowany w magazynie "Przemysł Farmaceutyczny" nr 5/2012

Źródo fot.: photogenica.pl