Antibiotiku rezistences fenomena pieaugošās izplatības dēļ kļūst arvien nepieciešama jaunu alternatīvu terapiju izstrāde antibiotikām.
Antibiotikorezistence
Rezistence pret antibiotikām ir parādība, kurā baktērijas kļūst nejutīgas - tāpēc rezistenti pret antibiotiku terapiju.
Tādēļ zāles nespēj nogalināt vai inhibēt baktēriju, kas ir atbildīgas par infekciju, augšanu.
Antibiotiku rezistence var būt divu veidu:
- Iekšējā pretestība, tas ir, rezistence, kas jau pastāv baktērijās pat pirms zāļu lietošanas;
- Iegūtā vai izraisītā rezistence, proti, rezistence, kas baktērijās attīstās tikai pēc antibiotiku lietošanas.
Kopš pirmo antibiotiku atklāšanas līdz šim šīs zāles ir plaši izmantotas, lai gan ne vienmēr pareizi.
Faktiski antibiotiku ļaunprātīga izmantošana un ļaunprātīga izmantošana - īpaši pēdējos gados - ir veicinājusi iegūto rezistenci pret baktērijām; līdz ar to tie atbalstīja jaunu rezistentu baktēriju celmu izvēli.
Antibiotiku lietošana pat tad, ja tas nav nepieciešams, vai ārsta noteiktā devas un terapijas ilguma neievērošana ir daži no kļūdainiem uzvedības veidiem, kas labvēlīgi ietekmējuši antibiotiku rezistenci.
Šo iemeslu dēļ pētījumā galvenā uzmanība tiek pievērsta jaunām terapeitiskām stratēģijām, kas var būt derīgas alternatīvas antibiotiku terapijai, cerot identificēt jaunas ārstēšanas metodes, kas ir tikpat efektīvas infekciju apkarošanai, kas neveicina rezistences veidošanos un izraisa mazāk blakusparādības.
Bakteriofāgu terapija
Bakteriofāgi (vai fāzi) ir vīrusi, kas var inficēt baktēriju šūnas, bet ne cilvēka šūnas.
Precīzāk, bakteriofāgi uzbrūk baktērijām, injicējot to ģenētisko materiālu, lai viņi varētu vairoties. Faktiski vīruss nespēj patstāvīgi replikēties un to darīt, lai izmantotu citas šūnas, šajā gadījumā baktēriju šūnas.
Tāpēc bakteriofāgi vairojas baktērijā, līdz tie izraisa līzi un līdz ar to - nāvi.
Bakteriofāgu atklāšana
1896. gadā britu bakteriologs Ernests Hankins novēroja, ka Ganges upes un Jumna upes ūdeņos Indijā bija antibakteriālas īpašības, kas samazināja holēras un dizenterijas gadījumu sastopamību teritorijās, kas atrodas pie abām upēm.
Hankin hipotēzi, ka šīs antibakteriālās īpašības bija attiecināmas uz nezināmu vielu, kas spēj pārsniegt porcelāna filtrus, ko izmanto, lai filtrētu upes ūdeni, bet kas var pasliktināties augstās temperatūrās (termolabilās).
Vēlākajos gados citi bakteriologi novēroja līdzīgas parādības, bet neviens no tiem neatbalstīja šo tēmu.
Gandrīz divdesmit gadus pēc Hankin pirmajiem novērojumiem angļu bakteriologs Frederiks Tworts novēroja līdzīgu parādību, ko aprakstīja Hankins, un hipotēzi, ka "nezināmā viela" ar antibakteriālu aktivitāti var būt vīruss. Tomēr līdzekļu trūkuma dēļ Twort nespēja turpināt pētījumus šajā jomā.
Tikai divus gadus pēc tam, kad 20. gadsimta astoņdesmito gadu sākumā Francijas-Kanādas mikrobiologs Felix d'Herelle atklāja - vai drīzāk atklāja - bakteriofāgu esamību.
Drīz pēc tās atklāšanas d'Herelle pirmo reizi mēģināja ieviest bakteriofāgu balstītu terapiju dizentērijas ārstēšanai. Šis mēģinājums bija veiksmīgs.
Pēc tam tika pārbaudīta bakteriofāga terapija citu infekciju ārstēšanai, un pat šajos gadījumos tika iegūti pozitīvi rezultāti.
Tomēr ar antibiotiku parādīšanos bakteriofāgu lietošana Rietumos tika aizturēta par labu jaunatklātu narkotiku lietošanai.
No otras puses, Austrumeiropā bakteriofāga terapija turpina attīstīties un joprojām tiek izmantota šodien.
Bakteriofāgu terapijas atklāšana
Bakteriofāgu terapija, kas atvēlēta Rietumos ar antibiotiku rašanos, atkal izraisa spēcīgu interesi, jo pastāvīgi pieaug antibiotiku rezistences parādība.
Bakteriofāgi tiek uzskatīti par dabiskiem baktēriju ienaidniekiem, un tiem ir priekšrocības salīdzinājumā ar antibiotikām:
- Tie ir ļoti specifiski, jo katrs bakteriofāgs ir selektīvs konkrētām baktēriju sugām vai pat specifiskiem baktēriju celmiem. Šī īpašība ir ļoti svarīga, jo šādā veidā par infekciju atbildīgās baktērijas ir vienīgie terapijas mērķi, un mēs neesam liecinieki to cilvēku mikrobu nogalināšanai, kas veido cilvēka baktēriju floru, kā tas bieži notiek ar kopīgām antibiotikām. Tas viss samazina daudzu antibiotiku izraisītās blakusparādības, piemēram, caureju.
- Pateicoties baktēriju līzei, bakteriofāgi netieši stimulē imūnsistēmu. Faktiski ar baktēriju līzes palīdzību tiek veidoti šūnu fragmenti, kurus atpazīst mūsu imūnsistēmas šūnas; tādējādi šī parādība ļauj aktivizēt visus cilvēka ķermenī dabiski esošos aizsardzības mehānismus.
- Var gadīties, ka baktērijas attīsta rezistenci arī pret bakteriofāgiem, tomēr, ja tas notiek, fāgi īsā laikā spēj attīstīties jauns celms, kas var atkal uzbrukt baktērijām.
- Kad baktērijas, kas ir atbildīgas par infekciju, tiek likvidētas, bakteriofāgi arī izzūd.
- Tie ir lēti, jo bakteriofāgi ir viegli pieejami dabā.
Neskatoties uz svarīgajām priekšrocībām, kas tām ir, bakteriofāgiem var būt arī daži trūkumi:
- Tā kā bakteriofāgi ir ļoti specifiski pret noteiktiem baktēriju veidiem, katram pacientam individuāli jāpielāgo fāzi saturošs preparāts, kas veikts konkrētu infekciju ārstēšanai. Tāpēc ir nepieciešams precīzi noteikt, kuras baktērijas ir atbildīgas par infekciju. Tas var radīt problēmas, īpaši, ja pacientam draud dzīvība, un nav laika veikt atbilstošus testus, lai identificētu baktērijas, kas izraisa infekciju.
- Baktēriju toksīni, kas var būt kaitīgi organismam, var būt vienā un tajā pašā fāga preparātā.
- Var notikt baktēriju gēnu pārnese starp vīrusiem.
- Pēc baktēriju lizas organismā var izdalīties pārmērīgi toksīnu daudzumi, kas izraisa imūnsistēmas pārmērīgu stimulāciju; tas var izraisīt toksisku šoku.
Jebkurā gadījumā, neskatoties uz trūkumiem, bakteriofāgu terapija joprojām ir derīga alternatīva antibiotiku terapijai.
Lielākais šķērslis, iespējams, ir tas, ko sniedz fāga preparātu attīstības veids. Faktiski šos preparātus var iegūt salīdzinoši īsos laikos, sākot no dabā sastopamām vielām (piemēram, upes ūdens). Tomēr šīs sagatavošanas metodes neatbilst Rietumu standartiem, kas regulē jaunu zāļu izstrādi un lietošanu.
Tomēr Amerikas Savienotajās Valstīs Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) ir apstiprinājusi bakteriofāgu saturošu preparātu izmantošanu dzīvnieku, augu un attiecīgo atvasinājumu attīrīšanai, kas paredzēti lietošanai pārtikā.
Kvoruma noteikšanas inhibitori
Kvoruma noteikšanas inhibitora terapija rada ievērojamu interesi kā iespējamo alternatīvu antibiotiku terapijai.
Šāda veida ārstēšana nespēj nogalināt baktērijas, bet neļauj tiem kaitēt organismam.
Lai labāk izprastu šīs terapijas darbības mehānismu, īss ievads par to, kas ir kvoruma noteikšana, ir noderīgs.
Kvorums-sensoru
Kvoruma noteikšana ir komunikācijas veids, ko baktērijas izmanto, lai apmainītos ar informāciju.
Lai sazinātos, baktērijas izmanto konkrētus ķīmiskos savienojumus (ko sauc par pašinduktoriem), kas sniedz informāciju par baktēriju populāciju, tostarp informāciju par tās lielumu.
Kad baktēriju populācija ir sasniegusi kvorumu (kura burtiskā nozīme ir minimālais dalībnieku skaits, kas ir nepieciešami un nepieciešami, lai pieņemtu vadības lēmumus), autoinduktori darbojas, veicinot vai inhibējot noteiktu gēnu veidu transkripciju un regulējot aktivāciju vai mazāk nekā vielmaiņas ceļi.
Kvoruma noteikšanas mehānisms ir identificēts gandrīz visos baktēriju veidos (gan Gram-pozitīvos, gan Gram-negatīvos), ieskaitot tos, kas ir patogēni cilvēkiem.
Patogēnas baktērijas savstarpēji sazinās, lai regulētu kaitīgo vielu ražošanu vai aktivizētu mehānismus, kas ļauj tos neatzīt saimniekorganisma imūnsistēmas šūnās. Vēl citas baktērijas ar kvoruma noteikšanu spēj aizkavēt kaitīgo vielu ražošanu, līdz baktēriju kolonija ir sasniegusi tādus izmērus, lai nodrošinātu infekcijas izveidi, pārvarot saimnieka imūnsistēmu.
Kvoruma noteikšanas inhibitori
Tāpēc kvoruma noteikšana ir būtiska dažu patogēnu baktēriju saziņai un to radīto kaitīgo vielu atbrīvošanai.
Tādēļ šāda baktēriju saziņas veida bloķēšana varētu būt noderīga, lai apturētu bakteriālu infekciju rašanos, kas citādi varētu izraisīt nopietnas patoloģijas (piemēram, holēru vai infekcijas ar Pseudomonas aeruginosa ).
Turklāt, šķiet, ka kvoruma noteikšanas inhibitoru terapija rada mazāku baktēriju rezistences risku, salīdzinot ar antibiotiku terapiju.
Pētījumi ar dzīvniekiem, kas lieto kvoru jutīgus inhibitorus, lai novērstu Staphylococcus infekciju rašanos, ir devuši pozitīvus rezultātus.
Tāpēc pētījumi šajā jomā turpina attīstīties, mēģinot identificēt jaunas molekulas, kas spēj inhibēt baktēriju saziņu un no tās izrietošās infekcijas un patoloģijas.
