32 Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998

W

ubieg∏ym roku nastàpi∏o to,
czego lekarze obawiali si´ od
dawna. W ró˝nych miejscach

na Êwiecie trzej pacjenci zainfekowani
Staphylococcus aureus (gronkowcem z∏o-
cistym) cz´sto powodujàcym Êmiertelne
zaka˝enia s∏abo reagowali na leczenie
wankomycynà – antybiotykiem, który
dotàd by∏ w podobnych przypadkach
niezawodny. Na szcz´Êcie wyst´pujà-
ce u nich gronkowce nadal by∏y wra˝li-
we na inne leki, dlatego te˝ kuracja
zakoƒczy∏a si´ pomyÊlnie. Jednak poja-
wienie si´ S. aureus niewra˝liwego na
wankomycyn´ jest bardzo niepokojàce,
gdy˝ wiele szczepów tego gatunku bak-
terii ju˝ nie poddaje si´ dzia∏aniu tak˝e
innych antybiotyków. Powstanie form
opornych na wankomycyn´ oznacza, ˝e
wkrótce b´dziemy mieli do czynienia z
bakteriami niepodatnymi na leczenie

˝adnym ze znanych antybiotyków.
Tak wi´c ju˝ nied∏ugo S. aureus, g∏ów-
ny sprawca infekcji szpitalnych, mo˝e
przeistoczyç si´ w zabójc´ nie do po-
wstrzymania.

Groêba bezradnoÊci medycyny wo-

bec S. aureus wywo∏ujàcego nieuleczal-
ne zaka˝enia, a tak˝e wzrastajàca opor-
noÊç innych bakterii na niegdyÊ
skuteczne antybiotyki sp´dza sen z po-
wiek ludziom, którzy zajmujà si´ pro-
blemami zdrowia publicznego na ca∏ym
Êwiecie. Antybiotyki od momentu ich
rozpowszechnienia w latach czterdzie-
stych sta∏y si´ cudownymi lekami –
„magicznymi pociskami” zdolnymi do
wybiórczego niszczenia bakterii, nie wy-
rzàdzajàcymi przy tym zbyt du˝ych
szkód w komórkach pacjentów. Nieste-
ty z ka˝dym dziesi´cioleciem coraz po-
wszechniejsze stajà si´ bakterie, które

tolerujà nie tylko jeden, lecz wiele ró˝-
nych antybiotyków (szczepy wieloopor-
ne), sprawiajàc tym samym coraz wi´k-
sze k∏opoty w leczeniu.

Co wi´cej, szczepy co najmniej trzech

gatunków bakterii zdolnych do wywo-
∏ywania chorób zagra˝ajàcych ˝yciu (En-
terococcus faecalis, Mycobacterium tuber-
culosis i Pseudomonas aeruginosa) ju˝
wymykajà si´ dzia∏aniu wszystkich anty-
biotyków dost´pnych w arsenale klini-
cystów, który liczy ponad 100 leków. W
krajach uprzemys∏owionych, gdzie wcze-
Êniej odnotowano obni˝enie Êmiertelno-
Êci, w przypadku niektórych chorób za-
kaênych (takich jak gruêlica) zacz´to
obserwowaç wzrost liczby zgonów, m.in.
z powodu pojawiajàcej si´ opornoÊci mi-
kroorganizmów na antybiotyki.

W jaki sposób doprowadziliÊmy do

tej trudnej i wcià˝ pogarszajàcej si´ sy-

OpornoÊç na antybiotyki

– wyzwanie koƒca XX wieku

Niektórych zaka˝eƒ bakteryjnych nie da si´ wyleczyç ˝adnym ze znanych

antybiotyków. Z opornoÊcià poradzimy sobie tylko wtedy, gdy spo∏eczeƒstwo

zrozumie, ˝e leki te dzia∏ajà zarówno na „z∏e”, jak i na „dobre” bakterie

Stuart B. Levy

Staphylococcus aureus

Powoduje posocznic´,

zaka˝enia przyranne i zapalenie

p∏uc; w pewnych szpitalach

ponad 60% szczepów jest oporne

na metycylin´, niektóre sà

niewra˝liwe na wszystkie

antybiotyki (S/P, lata pi´çdziesiàte)

Acinetobacter sp.

Powoduje posocznic´

u pacjentów z os∏abionà

odpornoÊcià

(S, lata dziewi´çdziesiàte)

Enterococcus faecalis

Powoduje posocznic´ i infekcje

uk∏adu moczowego oraz

zaka˝enia przyranne u pacjentów

z os∏abionà odpornoÊcià;

zaka˝enia wywo∏ywane przez

niektóre szczepy wielooporne

sà nieuleczalne

(S, lata osiemdziesiàte)

Neisseria gonorrhoeae

Powoduje rze˝àczk´; opornoÊç

szczepów na wiele leków

ogranicza terapi´ g∏ównie

do cefalosporyn

(P, lata siedemdziesiàte)

Haemophilus

influenzae

Powoduje zapalenie p∏uc, infekcje

uszu i zapalenie opon mózgowych

– szczególnie u dzieci. Obecnie

mo˝na zapobiegaç wywo∏ywanym

przez te bakterie infekcjom

dzi´ki szczepionkom

(P, lata siedemdziesiàte)

OLIVER MECKES

Photo Researchers, Inc.

CNRI/SPL/PHOTO RESEARCHERS, INC.

OLIVER MECKES

Photo Researchers, Inc.

A. B. DOWSETT

SPL/Photo Researchers, Inc.

NIBSC/PHOTO RESEARCHERS, INC.

Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998 33

tuacji? Odpowiedzialnych jest za to kil-
ka powiàzanych ze sobà procesów.
Przeanalizowanie ich prowadzi do
wniosku, ˝e przedsi´wzi´cie pewnych
dzia∏aƒ pomog∏oby ograniczyç wzrasta-
jàcà wcià˝ opornoÊç mikroorganizmów
na antybiotyki, gdyby tylko poszczegól-
ni ludzie, przedsi´biorstwa i rzàdy na
ca∏ym Êwiecie chcieli si´ tego podjàç.

Przede wszystkim powinniÊmy

uÊwiadomiç sobie, ˝e bakterie sà na-
turalnym i niezb´dnym elementem
˝ycia na Ziemi. Te mikroskopijne or-
ganizmy jednokomórkowe wyst´pujà
licznie zarówno na powierzchni mate-
rii nieo˝ywionej, jak i na organizmach
˝ywych, a ÊciÊlej na tych cz´Êciach ich
cia∏a, które kontaktujà si´ ze Êwiatem
zewn´trznym, a wi´c na skórze, b∏o-
nach Êluzowych i wyÊció∏ce przewodu
pokarmowego. Wi´kszoÊç z nich jest
nieszkodliwa. W rzeczywistoÊci cz´sto
chronià nas przed chorobami, gdy˝ kon-
kurujàc z bakteriami patogennymi,
ograniczajà ich namna˝anie. Bakterie
chorobotwórcze, chocia˝ stanowià
mniejszoÊç, mogà si´ szybko namno˝yç
(do wielu milionów komórek) i spowo-
dowaç uszkodzenie tkanek lub w inny
sposób wywo∏aç choroby. Ich nieszko-
dliwi „konkurenci” sà wi´c naszymi
sprzymierzeƒcami w walce z opornymi
na antybiotyki patogenami.

Ludzie powinni zrozumieç, ˝e anty-

biotyki, chocia˝ potrzebne do leczenia

infekcji bakteryjnych, wywierajà w pew-
nych warunkach bardzo niekorzystny
wp∏yw na ekologi´ mikroorganizmów.
Powodujà d∏ugotrwa∏e zmiany w sk∏a-
dzie jakoÊciowym i iloÊciowym mikro-
flory, a tak˝e wymieszanie szczepów
bakterii opornych i wra˝liwych na te le-
ki nie tylko u pacjenta, lecz równie˝
w ca∏ym Êrodowisku. Dlatego powinny
byç stosowane tylko wtedy, gdy jest to
naprawd´ konieczne. Podawanie ich
w przypadku infekcji wirusowych, na
które nie dzia∏ajà, jest bezcelowe.

Antybiotyki i ich dzia∏anie

Wiele czynników wp∏ywa na to, ˝e

bakteria wyst´pujàca u danego cz∏owie-
ka lub w danej spo∏ecznoÊci staje si´ nie-
wra˝liwa na antybiotyki. Dwa najistot-
niejsze to rozprzestrzenianie si´ genów
opornoÊci (dzi´ki którym powstajà bia∏-
ka chroniàce bakteri´ przed dzia∏aniem
antybiotyków) i zbyt cz´ste stosowanie
tych leków. Je˝eli we wspólnej dla danej
spo∏ecznoÊci florze bakteryjnej nie ma
genów warunkujàcych opornoÊç na
okreÊlony antybiotyk, to lek ten mo˝e
skutecznie zwalczaç infekcje wywo∏a-
ne przez ka˝dy z wyst´pujàcych tam
gatunków mikroorganizmów. Nato-
miast je˝eli w mikroflorze obecne sà ge-
ny opornoÊci na dany lek, a ludzie za˝y-
wajà go stale, to pojawià si´ niebez-
pieczne bakterie zdolne do unikania

Êmierci wskutek jego dzia∏ania i szyb-
ko si´ namno˝à.

Patogeny oporne na antybiotyki nie

sà jednak bardziej zjadliwe ni˝ ich wra˝-
liwe formy: taka sama ich liczba potra-
fi wywo∏aç chorob´. Trudniej jednak
zniszczyç formy oporne. Stosujàc wi´k-
sze dawki leku, mo˝emy wyeliminowaç
te bakterie, które tylko w pewnym stop-
niu utraci∏y wra˝liwoÊç na antybiotyk.
Formy ca∏kowicie oporne wymagajà za-
stosowania innych terapii.

Aby zrozumieç, dlaczego geny opor-

noÊci umo˝liwiajà bakteriom prze˝ycie
kuracji antybiotykowej, nale˝y zastano-
wiç si´, czym sà w istocie antybiotyki
i w jaki sposób niszczà mikroorgani-
zmy. Zwiàzki te okreÊla si´ jako natu-
ralne substancje, tj. wytwarzane przez
˝ywe organizmy, które hamujà wzrost
lub namna˝anie bakterii bàdê te˝ je za-
bijajà. W praktyce jednak wi´kszoÊç do-
st´pnych w sprzeda˝y antybiotyków to
zwiàzki zmodyfikowane chemicznie
w warunkach laboratoryjnych w celu
zwi´kszenia ich skutecznoÊci lub zakre-
su dzia∏ania. W artykule b´d´ u˝ywa∏
terminu antybiotyki równie˝ na okre-
Êlenie ca∏kowicie syntetycznych leków,
takich jak chinolony i sulfonamidy, któ-
re w∏aÊciwie nale˝à do wi´kszej grupy
leków przeciwbakteryjnych.

Niezale˝nie od tego, jak zdefiniuje-

my te zwiàzki, hamujà one wzrost bak-
terii, dajàc tym samym uk∏adowi odpor-

Mycobacterium

tuberculosis

Powoduje gruêlic´;

choroby wywo∏ywane

przez szczepy

wielooporne sà nieuleczalne

(S/P, lata siedemdziesiàte)

Escherichia coli

Powoduje infekcje uk∏adu

moczowego, posocznic´, biegunki

i niewydolnoÊç nerek;

niektóre szczepy wywo∏ujàce

zaka˝enia dróg

moczowych sà wielooporne

(S/P, lata szeÊçdziesiàte)

Pseudomonas

aeruginosa

Powoduje posocznic´ i zapalenie

p∏uc, szczególnie u ludzi

z mukowiscydozà lub os∏abionà

odpornoÊcià; niektóre infekcje

wywo∏ane przez szczepy

wielooporne sà nieuleczalne

(S/P, lata szeÊçdziesiàte)

Shigella dysenteriae

Powoduje dyzenteri´ (krwawà

biegunk´); szczepy oporne

wywo∏ujà epidemie, a pewne

z nich mogà byç leczone tylko

bardzo drogimi fluorochinolonami,

które sà cz´sto niedost´pne

w krajach rozwijajàcych si´

(P, lata szeÊçdziesiàte)

Streptococcus

pneumoniae

Powoduje posocznic´,

zaka˝enia ucha Êrodkowego,

zapalenie p∏uc

i zapalenie opon mózgowych

(P, lata siedemdziesiàte)

TA GALERIA „BAKTERII PRZEST¢PCÓW” przedstawia pewne gatunki, wÊród których wyst´pujà formy oporne na wiele an-
tybiotyków; leczenie infekcji przez nie wywo∏anych jest szczególnie trudne i kosztowne. Pewne szczepy (czerwona czcionka) nie sà ju˝
wra˝liwe na ˝aden ze znanych antybiotyków; wywo∏ywane przez nie zaka˝enia sà nieuleczalne. Niektóre bakterie powodujà g∏ównie
infekcje szpitalne (S) lub pozaszpitalne (P), inne sà sprawcami obu typów zaka˝eƒ. W nawiasach podano, kiedy opornoÊç po raz pierw-
szy sta∏a si´ powa˝nym problemem w leczeniu chorych. Widoczne na zdj´ciach spod mikroskopu bakterie przedstawiono w du˝ym po-
wi´kszeniu i w nienaturalnych kolorach.

CAMR/A. B. DOWSETT

SPL/Photo Researchers, Inc.

E. GRAY

SPL/Photo Researchers, Inc.

OLIVER MECKES

Photo Researchers, Inc.

CNRI/SPL/PHOTO RESEARCHERS, INC.

CNRI/SPL/PHOTO RESEARCHERS, INC.

noÊciowemu gospodarza szans´ na
zwalczenie pozosta∏ych zarazków. An-
tybiotyki ograniczajà namna˝anie si´
bakterii, wnikajàc do ich wn´trza i za-
trzymujàc syntez´ sk∏adników niezb´d-
nych do tworzenia nowych komórek.
Na przyk∏ad tetracyklina wià˝e si´ z
bakteryjnymi rybosomami (struktu-
rami wewnàtrzkomórkowymi, na któ-
rych powstajà nowe bia∏ka) i w ten spo-
sób uniemo˝liwia syntez´ bia∏ek; peni-
cylina i wankomycyna hamujà syntez´
bakteryjnej Êciany komórkowej.*

Niektóre geny opornoÊci chronià mi-

kroorganizm przed zniszczeniem, ko-
dujàc enzymy degradujàce antybiotyki
lub inaktywujàce je wskutek chemicz-
nej modyfikacji. Mikroorganizmy mo-
gà te˝ eliminowaç „furtki”, przez które
antybiotyk dostaje si´ do ich wn´trza,

lub wytworzyç pompy
wyrzucajàce te leki poza
Êcian´ komórkowà bak-
terii, zanim dotrà do swo-
jego wewnàtrzkomórko-
wego celu. OpornoÊç
komórki mo˝e te˝ wyni-
kaç z modyfikacji czàste-
czek, z którymi zwykle
wià˝à si´ antybiotyki lub
z zastàpienia ich innymi.
Takie zmiany polegajà
wi´c na usuwaniu doce-
lowych miejsc dzia∏ania antybiotyku
w komórkach bakteryjnych.

Przekazywanie opornoÊci

Bakterie zdobywajà geny opornoÊci

w ró˝ny sposób. Wiele dziedziczy je od

komórek macierzystych. W innych przy-
padkach mutacje genetyczne, ∏atwo
ujawniajàce si´ u bakterii, mogà spon-
tanicznie doprowadziç do powstania
nowej cechy opornoÊci lub wzmocniç
ju˝ istniejàcà. Cz´sto bakterie uzysku-
jà zdolnoÊç obrony przed antybioty-

34 Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998

A

ntybiotyki nie sà jedynymi nadu˝y-
wanymi lekami antybakteryjnymi.

Stosowanie innych Êrodków, które ha-
mujà wzrost bakterii lub je zabijajà, ale
z powodu toksycznoÊci nie nadajà si´ do
u˝ytku wewn´trznego, równie˝ roÊnie
w zawrotnym tempie. Te tzw. Êrodki de-
zynfekujàce i antyseptyki wykorzystywa-
ne sà do odka˝ania skóry, a tak˝e ró˝-
nych przedmiotów.

Pierwotnie wi´kszoÊç Êrodków prze-

ciwbakteryjnych by∏a u˝ywana jedynie
w szpitalach; dodawano je do myde∏,
a tak˝e stosowano do odka˝ania odzie-
˝y chirurgicznej, by ograniczyç rozwój in-

fekcji. Od pewnego czasu substancje te (w tym triclocarbon, tric-
losan i czwartorz´dowe zwiàzki amonowe jak benzalkonium)
wchodzà jednak w sk∏ad myde∏, emulsji kosmetycznych i detergen-
tów s∏u˝àcych do zmywania naczyƒ, a wi´c produktów codzien-
nego u˝ytku. Korzysta si´ z nich te˝ w produkcji zabawek, krze-
se∏ek dla dzieci, wyÊció∏ek do materaców i desek do krojenia.

Nie ma dowodów na to, ˝e dodanie takich Êrodków antybakte-

ryjnych do przedmiotów u˝ywanych w domach chroni przed in-
fekcjami. Jest oczywiste natomiast, ˝e pojawianie si´ na rynku
coraz nowszych produktów zawierajàcych je wzbudza ˝ywe
zainteresowanie spo∏eczeƒstwa.

Podobnie jak antybiotyki, inne Êrodki przeciwbakteryjne mogà

wp∏ywaç na mieszanà populacj´ bakterii – zabijajà bakterie wra˝-
liwe i jednoczeÊnie u∏atwiajà wzrost szczepom opornym. WÊród
niewra˝liwych szczepów sà bowiem i takie, które wczeÊniej by∏y
niezdolne do ekspansji, a teraz dobrze rozwijajà si´ dzi´ki znisz-
czeniu konkurujàcych z nimi mikroorganizmów wra˝liwych. Je-

stem szczególnie zaniepokojony tà w∏aÊnie grupà intruzów – je-
Êli da im si´ szans´ namno˝enia, niektóre z nich mogà staç si´ no-
wymi czynnikami chorobotwórczymi.

Potencjalne nadu˝ywanie Êrodków antybakteryjnych w gospo-

darstwie domowym jest niepokojàce tak˝e z innego powodu. Ge-
ny, które warunkujà opornoÊç na Êrodki przeciwbakteryjne, sà
czasami niesione na plazmidach (kolistych czàsteczkach DNA),
które kodujà opornoÊç na antybiotyki. Tak wi´c sprzyjanie wzro-
stowi bakterii z takimi plazmidami mo˝e doprowadziç do podwój-
nej opornoÊci – zarówno na antybiotyki, jak i na inne Êrodki prze-
ciwbakteryjne.

Cz´ste sprzàtanie domu jest niewàtpliwie potrzebne, ale zwy-

k∏e myd∏a i detergenty (bez Êrodków przeciwbakteryjnych) wy-
starczajàco obni˝ajà iloÊç potencjalnie szkodliwych mikroorgani-
zmów. Podobnie dobroczynny wp∏yw ma stosowanie szybko
parujàcych zwiàzków chemicznych – m.in. wybielaczy chloro-
wych, amoniaku, alkoholu lub wody utlenionej. Usuwajà one po-
tencjalnie chorobotwórcze bakterie na przyk∏ad z termometrów
czy narz´dzi u˝ywanych do obróbki surowego mi´sa, nie pozosta-
jàc w postaci osadów, które jeszcze d∏ugo po zlikwidowaniu pa-
togenów zabija∏yby nieszkodliwe bakterie, umo˝liwiajàc tym samym
wzrost nowych szczepów opornych.

Je˝eli nadal b´dziemy przesadnie dà˝yç do uzyskania sterylne-

go otoczenia, to wkrótce pozostanà jedynie bakterie oporne nie tyl-
ko na wysokie st´˝enia Êrodków przeciwbakteryjnych, ale byç
mo˝e i na antybiotyki. Gdy zaÊ rzeczywiÊcie przyjdzie nam wyde-
zynfekowaç domy lub r´ce – na przyk∏ad po powrocie cz∏onka ro-
dziny ze szpitala, kiedy jest on bardziej podatny na infekcje – na-
potkamy g∏ównie bakterie oporne. Niewykluczone, ˝e nadmierne
stosowanie Êrodków przeciwbakteryjnych i antybiotyków uczyni
nasze domy, podobnie jak szpitale, rajem dla bakterii chorobo-
twórczych wywo∏ujàcych nieuleczalne infekcje.

Antybakteryjna mania: nowe zagro˝enie

ANTYBIOTYK

ANTYBIOTYK

GENY
OPORNOÂCI
NA ANTYBIOTYKI

PLAZMID

ANTYBIOTYK

ENZYM

MODYFIKUJÑCY

ANTYBIOTYK

KOMÓRKA

BAKTERYJNA

CHROMOSOM

ENZYM
DEGRADUJÑCY
ANTYBIOTYK

POMPA
WYRZUJCAJÑCA
ANTYBIOTYK

b

a

c

NIEWRA˚LIWOÂå NA ANTYBIOTYKI bakterie zawdzi´czajà genom
opornoÊci. Mogà one na przyk∏ad kodowaç pompy, które wyrzucajà an-
tybiotyk z komórki (a). Dzi´ki tym genom mogà te˝ powstawaç enzymy,
które degradujà antybiotyk (b) albo chemicznie go zmieniajà, a zatem in-
aktywujà (c). Geny opornoÊci znajdujà si´ w chromosomie bakteryjnym lub
cz´Êciej na ma∏ych kolistych czàsteczkach DNA zwanych plazmidami.
Niektóre z tych genów zosta∏y odziedziczone, inne pojawiajà si´ dzi´ki
przypadkowym mutacjom w bakteryjnym DNA albo zostajà przej´te od
innych mikroorganizmów.

DAN WAGNER

(zdj´cia)

, LAURIE GRACE

(symulacja komputerowa)

kiem, otrzymujàc geny opornoÊci od ko-
mórek bakteryjnych znajdujàcych si´
w sàsiedztwie (transfer horyzontalny
genów). W rzeczywistoÊci transfer ge-
nów jest tak powszechny, ˝e ca∏y Êwiat
bakteryjny mo˝na by traktowaç jak je-
den ogromny wielokomórkowy orga-
nizm, w którym poszczególne komórki
z ∏atwoÊcià wymieniajà je mi´dzy sobà.

Mikroorganizmy wykszta∏ci∏y kilka

sposobów przekazywania sobie cech
opornoÊci [patrz: Robert V. Miller,
„Wymiana genów bakteryjnych”; Âwiat
Nauki, marzec 1998]. Bardzo cz´sto se-
kwencje warunkujàce opornoÊç na anty-
biotyki sà niesione przez plazmidy –
ma∏e koliste czàsteczki DNA, które po-
zwalajà bakteriom prze˝yç nawet w nie-
dogodnych warunkach Êrodowiska. Ale
sekwencje te mogà równie˝ wyst´po-
waç na chromosomie bakteryjnym,
wi´kszej czàsteczce DNA zawierajàcej
geny niezb´dne do funkcjonowania i po-
dzia∏u komórki.

Cz´sto jedna bakteria podczas bezpo-

Êredniego kontaktu przekazuje innym
cech´ opornoÊci wraz z odpowiednim
plazmidem (w procesie zwanym koniu-
gacjà). Geny opornoÊci mogà te˝ byç
przenoszone przez wirusy, które cza-
sem „porywajà” je z jednej komórki bak-
teryjnej i wprowadzajà do drugiej (trans-
dukcja). Ponadto zdarza si´, ˝e po Êmier-
ci bakterii i uwolnieniu jej sk∏adników
do otoczenia oswobodzone geny zosta-
jà przypadkowo pobrane przez inne mi-
kroorganizmy (transformacja).

W tych dwóch ostatnich

przypadkach taka sekwen-
cja DNA przetrwa w ko-
mórce i zapewni jej ochron´
przed antybiotykiem tylko
wtedy, gdy ulegnie stabil-
nej integracji (rekombinacji)
z plazmidem lub chromo-
somem. Dochodzi do tego
doÊç cz´sto, gdy˝ geny opor-
noÊci mogà wchodziç w
sk∏ad ma∏ych jednostek
DNA, zwanych transpozo-

nami, które z ∏atwoÊcià przeskakujà do
innych czàsteczek DNA. Niestety wiele
bakterii odgrywa rol´ gospodarzy w sto-
sunku do wyspecjalizowanych transpo-
zonów, zwanych integronami, które wy-
∏apujà nowe geny jak lep – muchy.
W sk∏ad integronu mo˝e wchodziç kilka
ró˝nych genów opornoÊci przekazywa-
nych nast´pnemu gospodarzowi jako
ca∏oÊç; stanowià one swego rodzaju od-
dzia∏ do walki z antybiotykami.

Wiele bakterii mia∏o geny opornoÊci,

jeszcze zanim zacz´to powszechnie
stosowaç antybiotyki. Naukowcy do-
k∏adnie nie wiedzà, czemu geny te po-
wsta∏y i dlaczego przetrwa∏y. Natu-
ralne antybiotyki prawdopodobnie
pojawi∏y si´ w wyniku przypadkowych
mutacji genetycznych. Zwiàzki te, eli-
minujàc konkurencyjne mikroorgani-
zmy, stwarza∏y produ-
kujàcym je bakteriom
lepsze warunki do prze-
˝ycia i rozwoju. Dzia∏o
si´ tak jedynie wtedy,
gdy mia∏y one geny
chroniàce je przed w∏a-
snà bronià chemicznà.
Póêniej owe „ochronne”
sekwencje DNA w jakiÊ
sposób przedosta∏y si´
do innych gatunków,
w tym równie˝ do pato-
genów.

Niezale˝nie od tego,

w jaki sposób bakterie
zdobywajà dziÊ geny

opornoÊci, antybiotyki dost´pne w
sprzeda˝y cz´sto u∏atwiajà prze˝ycie
i namna˝anie si´ szczepów na nie opor-
nych. Inaczej mówiàc, antybiotyk,
umo˝liwiajàc wzrost niewra˝liwych
bakterii patogennych, traci skutecznoÊç.

Jak antybiotyki sprzyjajà opornoÊci

Proces selekcji jest ca∏kiem prosty.

Gdy antybiotyk atakuje grup´ bakterii,
zabija przede wszystkim komórki, któ-
re sà na niego bardzo wra˝liwe. Prze-
˝yjà tylko te, które ju˝ wczeÊniej by∏y
w pewnym stopniu oporne lub opor-
noÊç t´ naby∏y na drodze mutacji bàdê
transferu genów. Dzieje si´ tak zw∏asz-
cza wtedy, gdy stosuje si´ zbyt niskie
dawki leku, nieskuteczne w stosunku
do wszystkich bakterii. Nie napotyka-
jàc konkurencji ze strony wra˝liwych
mikroorganizmów, szczepy oporne b´-
dà si´ wówczas swobodnie namna˝aç.
Kiedy wi´c pojawi si´ w Êrodowisku an-
tybiotyk, wi´kszoÊç niewra˝liwych na
niego komórek nieuchronnie wyelimi-
nuje pozosta∏e.

Wywo∏ywanie pod wp∏ywem anty-

biotyków opornoÊci w szczepach pato-
gennych nie jest jedynym sposobem
zmniejszania jego skutecznoÊci, leki te
bowiem wp∏ywajà nie tylko na bakterie
chorobotwórcze. Eliminujà równie˝ in-

Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998 35

MARTWA
BAKTERIA

GEN
OPORNOÂCI

BAKTERIA
OTRZYMUJÑCA
GENY
OPORNOÂCI

GEN

OPORNOÂCI

GEN
OPORNOÂCI

DAWCA PLAZMIDU

PLAZMID

Gen zostaje

w∏àczony

do plazmidu

lub

do chromosomu

WIRUS

BAKTERIA

ZAKA˚ONA

WIRUSEM

b

TRANSFER
ZA POMOCÑ
WIRUSA

a

TRANSFER
PLAZMIDU

c

TRANSFER
UWOLNIONEGO
DNA

BAKTERIE ZDOBYWAJÑ GENY OPORNOÂCI od innych bakterii g∏ównie
na trzy sposoby. Cz´sto otrzymujà one od komórki dawcy ca∏e plazmidy nio-
sàce te geny (a). Druga mo˝liwoÊç to zabranie przez wirusa genu opornoÊci
z jednej komórki bakteryjnej i wstrzykni´cie go do innej (b). Wreszcie trzeci spo-
sób to pobranie fragmentów DNA, które wydosta∏y si´ z martwych komórek
znajdujàcych si´ w pobli˝u (c). Geny uzyskane za poÊrednictwem wirusów lub
z martwych bakterii przetrwajà w komórkach nowego w∏aÊciciela tylko wte-
dy, gdy zostanà na sta∏e w∏àczone do jego chromosomu lub plazmidu.

ROZPRZESTRZENIANIE OPORNYCH BAKTERII jest ∏atwe i mo˝e
zachodziç na du˝ych obszarach. Obok zamieszczono wyniki badaƒ,
w których naukowcy przeÊledzili wielooporny szczep Streptococcus
pneumoniae od miejsca jego pojawienia si´ w Hiszpanii do Portuga-
lii, Francji, Polski, Wielkiej Brytanii, Republiki Po∏udniowej Afry-
ki, Stanów Zjednoczonych i Meksyku.

RYSUNKI: TOMO NARASHIMA

LAURIE GRACE; èRÓD¸O: CHRISTOPHER G. DOWSON,

TRACEY J. COFFEY I BRIAN G. SPRATT

University of Sussex

ne wspó∏wyst´pujàce mikroorganizmy
niepatogenne, co jest bardzo niekorzy-
stne, gdy˝ nieszkodliwe bakterie ogra-
niczajà rozprzestrzenianie si´ form pa-
togennych. Ponadto obecnoÊç antybio-
tyku sprzyja powstawaniu szczepów
opornych równie˝ wÊród bakterii nie-
szkodliwych. Ich namno˝enie si´ zwi´k-
sza w ca∏ej populacji bakterii pul´ genów
opornoÊci, co z kolei podnosi prawdo-
podobieƒstwo, ˝e cechy te zostanà prze-
niesione na patogeny. Mo˝e si´ równie˝
zdarzyç, ˝e pierwotnie nieszkodliwe
bakterie stanà si´ chorobotwórcze.

BAKTERIA
WRA˚LIWA
NA ANTYBIOTYKI

ANTYBIOTYK

BAKTERIA
O OBNI˚ONEJ
WRA˚LIWOÂCI

BAKTERIA,
KTÓRA PRZE˚Y¸A

BAKTERIA

O ZWI¢KSZONEJ

OPORNOÂCI

MARTWA

BAKTERIA

Powszechne stosowanie antybioty-

ków z grupy cefalosporyn sprzyja∏o pro-
liferacji nieszkodliwej niegdyÊ bakterii
jelitowej Enterococcus faecalis, która jest
naturalnie oporna na ten lek. Uk∏ad od-
pornoÊciowy wi´kszoÊci ludzi nie do-
puszcza do niekontrolowanego wzrostu
E. faecalis, w tym równie˝ szczepów
wieloopornych, i tym samym chroni
organizm przed chorobà. Jednak ente-
rokoki mogà zaatakowaç zastawki serca
oraz inne narzàdy hospitalizowanych
pacjentów z os∏abionà odpornoÊcià i
doprowadziç do Êmiertelnej choroby
ogólnoustrojowej.

W dodatku stosowanie wankomycy-

ny uczyni∏o w ostatnich latach z E. faeca-
lis niebezpiecznà kopalni´ cechy opor-
noÊci na ten lek. Przypomnijmy, ˝e
niektóre szczepy chorobotwórczego
S. aureus sà oporne na wszystkie anty-
biotyki z wyjàtkiem wankomycyny. Po-
niewa˝ oporny na ten lek E. faecalis coraz
bardziej si´ rozpowszechnia, specjaliÊci
zajmujàcy si´ problemami zdrowia pu-
blicznego obawiajà si´, ˝e wkrótce prze-
ka˝e on t´ cech´ szczepom S. aureus. Za-
ka˝enia spowodowane takimi gron-
kowcami b´dà nieuleczalne.

W podobny sposób powsta∏y równie˝

wielooporne szczepy Acinetobacter i Xan-
thomonas, które sta∏y si´ dla pacjentów
hospitalizowanych czynnikami poten-
cjalnie Êmiertelnych, przenoszonych
przez krew infekcji. Jeszcze pi´ç lat te-
mu nie s∏yszano nic niepokojàcego o tych
niebezpiecznych dziÊ bakteriach.

Jak ju˝ wczeÊniej wspomnia∏em, an-

tybiotyki wp∏ywajà na bakterie oporne
i wra˝liwe zarówno w organizmie pa-
cjenta, jak i w jego otoczeniu. Gdy u le-
czonej osoby liczba bakterii opornych
wzrasta, podobnie jak inne mikroorgani-
zmy mogà one rozprzestrzeniç si´ w Êro-
dowisku i znaleêç nowych gospodarzy.
Naukowcy wykazali, ˝e jeÊli jeden
z cz∏onków rodziny, leczàc tràdzik, sta-

le za˝ywa antybiotyk, na skórze wszyst-
kich domowników wzrasta liczba bak-
terii opornych na ten lek. Podobnie in-
tensywne stosowanie antybiotyków
w takich zbiorowiskach ludzkich, jak
szpitale, oÊrodki dziennego pobytu czy
gospodarstwa rolne (gdzie lekarstwa
cz´sto podaje si´ zwierz´tom hodowla-
nym bynajmniej nie w celach leczni-
czych), powoduje u ludzi i zwierzàt nie
poddawanych kuracji wzrost liczebnoÊci
bakterii opornych. Efekt taki obserwo-
wano nawet u osób, które jedynie miesz-
ka∏y w pobli˝u lub zaledwie odwiedza-
∏y te miejsca.

Poniewa˝ antybiotyki i inne specyfiki,

m.in. fungicydy, skierowane przeciwko
bakteriom, wp∏ywajà na mikroflor´ ca∏e-
go Êrodowiska, w którym znajduje si´
leczony osobnik, w tym równie˝ na ota-
czajàcych go ludzi, nazywam je lekami
o dzia∏aniu spo∏ecznym. Jest to jedyna
grupa Êrodków terapeutycznych, którà
mo˝na tak okreÊliç. W przeciwieƒstwie
do nich leki przeciwnowotworowe na
przyk∏ad wp∏ywajà jedynie na osob´,
która je przyjmuje.

Jest ca∏kiem prawdopodobne, ˝e poja-

wiajàca si´ w okreÊlonym miejscu opor-
noÊç na antybiotyki rozprzestrzeni si´
na wielkà skal´. Wzrastajàca liczba po-
dró˝y zagranicznych przyspieszy∏a prze-
niesienie z innych krajów do Stanów
Zjednoczonych gruêlicy opornej na le-
czenie wieloma antybiotykami.

Badacze udokumentowali tak˝e mi-

gracj´ wieloopornego szczepu Strepto-
coccus pneumoniae z Hiszpanii do Wiel-
kiej Brytanii, Stanów Zjednoczonych,
RPA i innych krajów. Ta bakteria, zwa-
na te˝ pneumokokiem, jest m.in. przy-
czynà takich chorób, jak zapalenie p∏uc
czy opon mózgowych.

Drugie oblicze antybiotyków

Dla tych, którzy rozumiejà, ˝e stoso-

wanie antybiotyków selekcjonuje bak-
teryjne mutanty oporne, nie jest zaskaku-
jàce, i˝ spo∏ecznoÊç mi´dzynarodowa
stoi wobec bardzo powa˝nego proble-

36 Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998

TOMO NARASHIMA

a

b

c

d

e

Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998 37

STOSOWANIE ANTYBIOTYKU SELEKCJONUJE (u∏atwia powstawanie i namna˝anie) bakterie
oporne na ten lek. Gdy bakteria wystawiona jest na dzia∏anie antybiotyku (a), komórki wra˝liwe gi-
nà (b), ale te, które majà obni˝onà wra˝liwoÊç, prawdopodobnie prze˝yjà i namno˝à si´ (c), je˝eli
dawka leku jest zbyt niska, by je zabiç. Podczas kuracji te komórki, które przetrwa∏y, mogà uzyskaç
nawet wi´kszà opornoÊç (d) wskutek mutacji genetycznej, która daje nowà cech´ opornoÊci, albo
dzi´ki wymianie genów z pojawiajàcymi si´ na nowo innymi bakteriami. Te oporne komórki b´dà
nast´pnie najskuteczniej unika∏y dzia∏ania leku (e) i stanà si´ formà dominujàcà (f i g).

POPULACJA

BAKTERII

O DU˚EJ OPORNOÂCI

mu. Od wprowadzenia pier-
wszych antybiotyków na ry-
nek ich stosowanie (cz´sto nie-
w∏aÊciwe) nies∏ychanie wzros∏o
i sà one wykorzystywane tak-
˝e do celów nieleczniczych.
W 1954 roku w USA wypro-
dukowano ponad 900 tys. kg
antybiotyków; dziÊ liczba ta
przekracza 11 mln kg.

W Stanach Zjednoczonych

zaledwie po∏ow´ zu˝ywanych
ka˝dego roku antybiotyków
wykorzystuje si´ do leczenia
ludzi. Z tego prawdopodob-
nie jedynie w co drugim przy-
padku ich u˝ycie jest w∏aÊci-
we, tzn. s∏u˝y do zwalczania
infekcji bakteryjnych, co gdy
sà prawid∏owo stosowane, nie
powoduje znacznego wzrostu
opornoÊci mikroorganizmów.

Bardzo wielu lekarzy przychyla si´

niestety do próÊb nierozwa˝nych pa-
cjentów, którzy ˝àdajà antybiotyków
w leczeniu przezi´bieƒ i innych infek-
cji wirusowych, choç wiadomo, ˝e te le-
ki w ogóle wówczas nie dzia∏ajà. Bada-
cze z Centers for Disease Control and
Prevention wykazali, ˝e w ciàgu roku
oko∏o jednej trzeciej ze 150 mln pacjen-
tów ambulatoryjnych niepotrzebnie
przepisano antybiotyki. W czasie semi-
narium, które prowadzi∏em, ponad 80%
obecnych lekarzy przyzna∏o si´ do wy-
pisywania recept na antybiotyki na ˝à-
danie pacjentów i wbrew w∏asnemu
przekonaniu.

W krajach rozwini´tych wi´kszoÊç

antybiotyków jest dost´pna jedynie na
recept´, ale nawet to nie gwarantuje ich
prawid∏owego stosowania. Pacjenci cz´-
sto nie koƒczà pe∏nego cyklu leczenia,
a tak˝e gromadzà pozosta∏e po kuracji
leki i póêniej przyjmujà je sami, podajà
swoim rodzinom i znajomym, stosujàc
iloÊci zbyt ma∏e, aby dzia∏a∏y skutecz-
nie. W obu przypadkach niew∏aÊciwe
dawkowanie nie powoduje ca∏kowite-
go usuni´cia czynnika chorobotwórcze-
go, a w dodatku przyczynia si´ do
wzrostu najbardziej opornych szcze-
pów, które mogà póêniej wywo∏ywaç
trudne do wyleczenia choroby.

W krajach rozwijajàcych si´ stoso-

wanie antybiotyków jest kontrolowa-
ne w jeszcze mniejszym stopniu. Wiele
leków jest tam dost´pnych bez recepty.
Niestety, kiedy opornoÊç staje si´ pro-
blemem klinicznym, w tych krajach,
cz´sto pozbawionych dost´pu do dro-
gich leków, ich substytuty mogà byç
nieosiàgalne.

Te same antybiotyki, które przepisu-

je si´ ludziom w celach leczniczych, sà
cz´sto wykorzystywane w hodowli
zwierzàt i rolnictwie. Ponad 40% tych
medykamentów wyprodukowanych
w Stanach Zjednoczonych podaje si´
zwierz´tom. Tylko niewielkà ich cz´Êç
przeznacza si´ na leczenie infekcji i pro-
filaktyk´. Wi´kszoÊç dodawana jest do
paszy jako czynnik stymulujàcy wzrost.
W tym przypadku dawki, które przyj-
mujà zwierz´ta tygodniami lub miesià-
cami, sà zbyt ma∏e, by zwalczaç infekcje.
Nikt nie wie dok∏adnie, w jaki sposób
lekarstwa pobudzajà wzrost zwierzàt
hodowlanych. Jest jednak oczywiste, ˝e
d∏ugotrwa∏y kontakt z niskimi dawka-
mi antybiotyku to doskona∏y sposób
prowadzàcy do selekcji wzrastajàcej licz-
by opornych bakterii u zwierzàt pod-
dawanych takim zabiegom. Bakterie
mogà zostaç póêniej przeniesione na lu-
dzi doglàdajàcych ˝ywego inwentarza,

a tak˝e dalej – na tych, którzy zajmujà
si´ obróbkà mi´sa lub konsumujà je nie
dogotowane.

W sadownictwie antybiotyki stoso-

wane sà w formie aerozoli w celu zapo-
biegania zaka˝eniom bakteryjnym lub
do ich zwalczania. Podczas rozpylania
wysokie st´˝enie leku mo˝e zabiç
wszystkie bakterie na drzewach, ale
przed∏u˝ajàce si´ dzia∏anie resztek an-
tybiotyku stymuluje tak˝e wzrost bak-
terii opornych, które nast´pnie zasie-
dlajà owoce podczas ich transportu i
przetwarzania.

Aerozole dzia∏ajà nie tylko na opry-

skiwane nimi drzewa. Zdarza si´, ˝e sà
przenoszone na inne drzewa i roÊliny
uprawne w znacznej odleg∏oÊci. Ich st´-
˝enie jest zbyt ma∏e, by wyeliminowaç
infekcje w nowym siedlisku. Ale wcià˝
sà zdolne do zabicia wra˝liwych bakte-
rii i tym samym zapoczàtkowania eks-
pansji form opornych. Równie˝ w tym
przypadku bakterie wykorzystujà dro-
g´ pokarmowà, aby dotrzeç do organi-
zmu cz∏owieka. Mogà zasiedliç jelita,
gdy dostanà si´ do nich wraz ze ska˝o-
nym produktem spo˝ywczym.

IloÊç bakterii opornych, jakà ludzie

przyjmujà wraz z po˝ywieniem, wcale
nie jest ma∏a. Denis E. Corpet z Naro-
dowego Instytutu Badaƒ nad Rolnic-

ZAKO¡CZENIE
KURACJI ANTYBIOTYKOWEJ

WRA˚LIWE BAKTERIE W SÑSIEDZTWIE

POPULACJA
OPORNA

MARTWE KOMÓRKI

POPULACJA
WRA˚LIWA

POPULACJA BAKTERII OPORNYCH zniknie w sposób naturalny tylko wtedy, gdy w pobli˝u ˝y-
jà bakterie wra˝liwe. Po zakoƒczeniu terapii antybiotykowej (a) bakterie oporne zazwyczaj utrzy-
mujà si´ przez d∏ugi czas. Je˝eli jednak w sàsiedztwie znajdujà si´ bakterie wra˝liwe, to mogà one
ponownie zasiedliç danego osobnika (b). Brak leku w ustroju daje wra˝liwym mikroorganizmom
niewielkà przewag´ przetrwania, gdy˝ nie muszà wydatkowaç energii na utrzymywanie genów opor-
noÊci. Po pewnym czasie mogà one wyprzeç drobnoustroje oporne (c i d). Z tego powodu zapobiega-
nie niszczeniu bakterii wra˝liwych powinno staç si´ priorytetem w ochronie zdrowia publicznego.

TOMO NARASHIMA

f

g

a

b

c

d

twem w Tuluzie (we Francji) wykaza∏,
˝e gdy grupa ochotników przesz∏a na
diet´ zawierajàcà jedynie po˝ywienie
pozbawione bakterii, liczba opornych
mikroorganizmów w ich kale zmniej-
szy∏a si´ tysiàckrotnie. Badaniami tymi
udowodni∏ zatem, ˝e za ka˝dym razem,
gdy zjadamy surowe lub nie dogotowa-
ne produkty, wprowadzamy równie˝
do naszego uk∏adu pokarmowego pew-
nà liczb´ opornych szczepów. Bakterie
te zwykle nie sà szkodliwe, jeÊli jedzenie
nie zosta∏o przypadkiem ska˝one ga-
tunkami chorobotwórczymi.

Powszechne na ca∏ym Êwiecie wyko-

rzystywanie antybiotyków w leczni-
ctwie, hodowli zwierzàt i rolnictwie sta-
le selekcjonuje szczepy opornych na nie
bakterii. Czy wi´c nale˝y zabroniç sto-
sowania antybiotyków, aby temu zapo-
biec? Z pewnoÊcià nie. JeÊli jednak leki
te majà zachowaç skutecznoÊç przeciw
patogenom, muszà byç wykorzystywa-
ne w sposób bardziej odpowiedzialny.
Niewielki wzrost frakcji bakterii opor-
nych mo˝na zaakceptowaç tylko
w przypadku, gdy u˝ycie antybiotyku
jest konieczne ze wzgl´dów leczniczych.
Nie nale˝y si´ godziç ze wzrostem opor-
noÊci mikroorganizmów spowodowa-
nym nieodpowiednim stosowaniem
tych leków.

Zwalczanie opornoÊci

Niektóre rozwiàzania majàce na celu

popraw´ tej sytuacji mo˝na niezw∏ocz-
nie wprowadziç w ˝ycie. Przede wszyst-

kim powinno si´ pomóc rolnikom
w znalezieniu niedrogich alternatyw-
nych sposobów stymulowania wzrostu
zwierzàt i ochrony drzew owocowych.
Na przyk∏ad polepszenie higieny wp∏y-
n´∏oby bardzo korzystnie na rozwój
zwierzàt hodowlanych.

Dok∏adne mycie surowych owoców

i warzyw usunie zarówno oporne bak-
terie, jak resztki antybiotyków. Pacjen-
ci, którym przepisano te leki, muszà
przejÊç terapi´ do koƒca, tak aby wszyst-
kie bakterie patogenne zgin´∏y. Nie po-
winni tak˝e przechowywaç tabletek po-
zosta∏ych po takiej kuracji „na póêniej”
ani domagaç si´ antybiotyków na prze-
zi´bienia czy inne infekcje wirusowe.
W przypadku mniejszych dolegliwoÊci,
takich jak niektóre formy tràdziku,
wskazane by∏oby znalezienie terapii,
w której nie stosuje si´ antybiotyków.
Mo˝na oczywiÊcie nak∏adaç na ma∏e
skaleczenia maÊci zawierajàce te leki,
ale trzeba si´ zastanowiç, zanim zacznie
si´ regularnie u˝ywaç p∏ynów do p∏u-
kania ràk czy innych produktów zawie-
rajàcych Êrodki antybakteryjne. Wyni-
ki ostatnich badaƒ laboratoryjnych
wskazujà, ˝e niektóre bakteriobójcze
zwiàzki chemiczne zawarte w produk-
tach codziennego u˝ytku mogà powo-
dowaç selekcj´ bakterii opornych za-
równo na te antybakteryjne preparaty,
jak i na same antybiotyki [ramka na na-
st´pnej stronie].

Lekarze z kolei powinni od razu

przedsi´wziàç dzia∏ania zmierzajàce do
obni˝enia poziomu opornoÊci na anty-

biotyki do takiego, jaki obserwujemy
w przypadku w∏aÊciwego ich stosowa-
nia. JeÊli to tylko mo˝liwe, powinni
przed rozpocz´ciem kuracji zidentyfi-
kowaç patogen. U∏atwi to wybranie
swoistego antybiotyku przeciw rozpo-
znanej bakterii zamiast leku o szerokim
zakresie dzia∏ania. Mycie ràk po wizy-
cie ka˝dego pacjenta jest podstawowym
i oczywistym Êrodkiem ostro˝noÊci, nie-
stety zbyt cz´sto zaniedbywanym.

Aby uniknàç rozprzestrzeniania si´

infekcji wywo∏anych wieloopornymi
szczepami bakterii mi´dzy hospitalizo-
wanymi pacjentami, chorzy sà umiesz-
czani w oddzielnych salach. Kontaktujà
si´ wy∏àcznie z pracownikami i osoba-
mi odwiedzajàcymi ubranymi w fartu-
chy i ochronne r´kawiczki. Taka prakty-
ka musi staç si´ zasadà.

Dost´p do nowych antybiotyków

prawdopodobnie stwarza∏by nowe
mo˝liwoÊci leczenia. W latach osiem-
dziesiàtych koncerny farmaceutyczne
w przekonaniu, ˝e choroby zakaêne
zosta∏y opanowane, obci´∏y drastycz-
nie fundusze na poszukiwanie niezna-
nych antybiotyków. W tamtych czasach,
jeÊli jeden lek zawiód∏, inny z dost´p-
nego arsena∏u zazwyczaj okazywa∏ si´
skuteczny (przynajmniej w krajach roz-
wini´tych, w których zaopatrzenie me-
dyczne by∏o pe∏ne). Teraz te „bezpiecz-
ne” czasy niestety si´ skoƒczy∏y, tote˝
naukowcy rozpocz´li poszukiwania no-
wych antybiotyków. Jednak niewiele
z nich b´dzie mog∏o spe∏niç w najbli˝-
szym czasie wszystkie formalne wymo-

38 Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998

JEDNA Z FARMACEUTYCZNYCH STRATEGII prze∏amywania opornoÊci opiera si´ na odkryciu, ˝e niektóre bakterie unikajà dzia∏a-
nia pewnych antybiotyków, takich jak tetracykliny, wypompowujàc je na zewnàtrz komórki (a). Aby temu przeciwdzia∏aç, naukowcy
opracowujà zwiàzki, które mogà zablokowaç te pompy (b), co zwi´ksza skutecznoÊç antybiotyku. Miejscem docelowym dzia∏ania tetra-
cyklin sà rybosomy – struktury bioràce udzia∏ w wytwarzaniu bia∏ek bakteryjnych.

POWSTAJÑCY ¸A¡CUCH

BIA¸KA BAKTERYJNEGO

ANTYBIOTYK

POMPA
WYRZUCAJÑCA
ANTYBIOTYK

CZYNNIK BLOKUJÑCY POMP¢

LEK HAMUJE
SYNTEZ¢ BIA¸KA

BAKTERYJNA
B¸ONA ZEWN¢TRZNA

RYBOSOM

a

b

TOMO NARASHIMA

gi dopuszczajàce je do obrotu. Ponadto
prawie gotowe do wprowadzenia na ry-
nek antybiotyki strukturalnie przypo-
minajà ju˝ istniejàce, a to pozwala przy-
puszczaç, ˝e bakterie b´dà umia∏y si´
przed nimi broniç.

Majàc to na uwadze, naukowcy pra-

cujà te˝ nad strategiami, które przywró-
cà skutecznoÊç istniejàcym ju˝ antybio-
tykom. Wiele bakterii zyska∏o opornoÊç
na penicylin´ i jej pochodne dzi´ki wy-
twarzaniu penicylinazy – enzymu, któ-
ry degraduje te leki. Dost´pne ju˝ w ap-
tekach antidotum zawiera inhibitor
penicylinazy. Zapobiega on rozk∏ado-
wi penicyliny, a tym samym umo˝liwia
normalne dzia∏anie antybiotyku. W mo-
im laboratorium w Tufts University
opracowywany jest zwiàzek blokujàcy
pomp´ bakteryjnà, która wyrzuca tetra-
cyklin´ na zewnàtrz komórki. Po unie-
czynnieniu pompy tetracyklina b´dzie
dzia∏aç efektywnie na mikroorganizmy.

Wp∏yw antybiotyków na Êrodowisko

Chocia˝ badania nad lekami sà ekscy-

tujàce dla specjalistów, to na d∏u˝szà me-
t´ rozwiàzanie problemu opornoÊci b´-
dzie wymaga∏o zmiany sposobu myÊle-
nia o skutkach dzia∏ania antybiotyków
od wielu ludzi (urz´dników zajmujàcych
si´ zdrowiem publicznym, lekarzy, rolni-
ków i innych). Po ka˝dym zastosowaniu
tych leków wzrasta frakcja bakterii opor-
nych u pacjenta, a potencjalnie równie˝
u innych ludzi. Po zakoƒczeniu kuracji

niewra˝liwe szczepy utrzymujà si´ jesz-
cze przez jakiÊ czas w organizmie, cz´-
sto przez d∏ugie tygodnie.

Najlepszym sposobem wyeliminowa-

nia opornych bakterii jest u∏atwienie na-
mna˝ania si´ niepatogennych szczepów
wra˝liwych, które albo przetrwa∏y ku-
racj´, albo dosta∏y si´ do organizmu pa-
cjenta po jej zakoƒczeniu. Kiedy anty-
biotyku nie ma ju˝ w ustroju, wra˝liwe
szczepy zyskujà niewielkà przewag´
nad opornymi, poniewa˝ utrzymanie
cechy opornoÊci wià˝e si´ z wydatko-
waniem pewnej iloÊci energii. Szczepy
wra˝liwe mogà t´ energi´ zu˝ytkowaç
na namna˝anie. A zatem wygrywajà
w koƒcu t´ rywalizacj´, jeÊli tylko cz´Êç
z nich prze˝yje kuracj´ i ich dalszego
rozwoju nie zahamujà kolejne dawki an-
tybiotyku.

Rozwiàzanie problemu opornoÊci wy-

maga wi´c zarówno prawid∏owego sto-
sowania antybiotyków, jak i przywró-
cenia Êrodowisku bakterii na nie
wra˝liwych. Gdyby wszystkie êród∏a
wra˝liwych bakterii zosta∏y wyelimino-
wane, formy oporne, nie napotykajàc
ograniczajàcej ich rozwój konkurencji,
utrzymywa∏yby si´ bez koƒca.

Najlepiej by by∏o, gdyby urz´dnicy zaj-

mujàcy si´ zdrowiem publicznym znali
stopieƒ opornoÊci na antybiotyki nie tyl-
ko bakterii chorobotwórczych, ale i tych
„dobrych”. Lekarze, zwalczajàc okreÊlo-
ny patogen, powinni wybieraç taki anty-
biotyk, który napotka mo˝liwie najmniej-
szà opornoÊç bakterii wyst´pujàcych

w populacji ludzkiej, oraz przepisywaç
dawki leku wystarczajàce do ca∏kowite-
go zlikwidowania infekcji. Niewskazane
jest natomiast nadmierne przed∏u˝anie
terapii, prowadzàce do zniszczenia w or-
ganizmie wszystkich wra˝liwych, a nie-
szkodliwych dla cz∏owieka bakterii.

Lekarze przepisujàcy antybiotyki po-

winni tak˝e braç pod uwag´ liczb´ in-
nych chorych znajdujàcych si´ w otocze-
niu ich pacjenta i leczonych tym samym
lekiem. JeÊli wielu pacjentów na oddzia-
le otrzymuje jeden antybiotyk, to tak sze-
rokie jego stosowanie silnie sprzyja se-
lekcji szczepów bakterii opornych, na
które ten lek nie ma wp∏ywu, ale za to
eliminuje szczepy wra˝liwe. Podanie
okreÊlonego antybiotyku niewielu pa-
cjentom wywo∏uje mniej niekorzystny
efekt Êrodowiskowy. Gdyby lekarze roz-
wa˝yli wp∏yw, jaki wywierajà te zwiàz-
ki nie tylko na poszczególnych pacjen-
tów, ale na ca∏e Êrodowisko, przepisy-
waliby ró˝ne antybiotyki pacjentom z te-
go samego oddzia∏u szpitalnego nato-
miast takie same – pacjentom z ró˝nych
oddzia∏ów. Dzi´ki temu ograniczyliby
dzia∏ania prowadzàce do selekcji bakte-
rii opornych na dany antybiotyk.

Innym rozwiàzaniem, które lekarze

i urz´dnicy zajmujàcy si´ zdrowiem pu-
blicznym mogliby wziàç pod uwag´, jest
ustalenie st´˝eƒ „progowych” antybio-
tyków, tzn. okreÊlenie najni˝szej dawki
danego antybiotyku skutecznie eliminu-
jàcej infekcje, która nie powoduje przy
tym namna˝ania si´ szczepów opornych

Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998 39

¸

atwy dost´p do antybiotyków (dowcipnie przedstawiony na ilustra-
cji obok) wp∏ywa znacznie na wzrost opornoÊci bakterii. Poni˝ej wy-

mieniono posuni´cia, które powinny pomóc w natychmiastowym opa-
nowaniu tego problemu.

Lekarze:
– Myjcie dok∏adnie r´ce po wizycie ka˝dego pacjenta;
– Nie ulegajcie ˝àdaniom pacjentów, przepisujàc antybiotyki,

gdy sà one niepotrzebne;

– Kiedy tylko jest to mo˝liwe, przepisujcie antybiotyki

o wàskim zakresie dzia∏ania;

– Izolujcie pacjentów zainfekowanych bakteriami wieloopornymi

w szpitalach;

– Zapoznajcie si´ z danymi na temat lokalnej opornoÊci na antybiotyki.

Pacjenci:
– Nie proÊcie o przepisywanie antybiotyków;
– Gdy zostanà wam zaordynowane, za˝ywajcie je zgodnie

ze wskazaniami lekarza, przeprowadêcie kuracj´ do koƒca,
nie przechowujcie pigu∏ek „na póêniej”;

– Myjcie dok∏adnie owoce i warzywa, unikajcie surowych jajek

i nie dogotowanego mi´sa, szczególnie mielonego;

– U˝ywajcie myde∏ i innych produktów zawierajàcych

substancje antybakteryjne tylko do piel´gnacji chorych,
których uk∏ad odpornoÊciowy jest os∏abiony.

Niektóre dzia∏ania lekarzy i pacjentów

ograniczajàce opornoÊç mikroorganizmów

Prosz´ na odchodne pocz´stowaç si´

garÊcià naszych antybiotyków.

MICK STEVENS © 1998, NEW YORKER COLLECTION, WSZELKIE PRAWA ZASTRZE˚ONE

i nie zabija zbyt wielu wra˝liwych mi-
kroorganizmów z nimi wspó∏zawodni-
czàcych. Utrzymywanie leczniczych
dawek poni˝ej st´˝enia progowego gwa-
rantuje, ˝e po zakoƒczeniu kuracji wra˝-
liwe bakterie szybko przywrócà orygi-
nalnà mikroflor´ w organizmie danego
osobnika i w ca∏ej spo∏ecznoÊci.

Niestety nikt jeszcze nie wie, jakie jest

to st´˝enie progowe, a wi´kszoÊç szpi-
tali i lokalnych spo∏ecznoÊci nie dyspo-
nuje szczegó∏owymi danymi o wyst´-
pujàcych na ich terenie populacjach
mikroorganizmów. Uzyskanie tych in-
formacji nie powinno jednak stanowiç
k∏opotu dla badaczy.

Kontrolowanie opornoÊci na antybio-

tyki na wi´kszà skal´ b´dzie wymaga∏o
wspó∏pracy pomi´dzy wszystkimi kra-
jami na Êwiecie i podj´cia wspólnych
wysi∏ków w celu uÊwiadomienia lu-
dziom wagi problemu oraz zagro˝eƒ
wynikajàcych z niew∏aÊciwego stosowa-

nia tych leków. Jednym z poczynionych
w tym kierunku kroków jest próba prze-
Êledzenia, gdzie pojawiajà si´ oporne
szczepy bakterii. Na przyk∏ad mi´dzyna-
rodowa organizacja Alliance for the Pru-
dent Use of Antibiotics (Stowarzyszenie
na rzecz rozwa˝nego stosowania anty-
biotyków; P.O. Box 1372, Boston, USA,
MA 02117) monitoruje od 1981 roku po-
jawianie si´ takich szczepów na ca∏ym
Êwiecie. Organizacja ta udost´pnia da-
ne swoim cz∏onkom w ponad 90 krajach.
Wydaje równie˝ broszury edukacyjne
dla ludnoÊci i osób zwiàzanych zawo-
dowo ze s∏u˝bà zdrowia.

Nadszed∏ wreszcie czas, aby spo∏ecz-

noÊç mi´dzynarodowa zaakceptowa∏a
bakterie jako normalny, korzystny
element ˝ycia na Ziemi i zrozumia∏a, ˝e
nale˝y je usuwaç tylko wtedy, gdy wy-
wo∏ujà choroby. Zwalczanie zjawiska
wzrastajàcej opornoÊci wymaga ukszta∏-
towania spo∏ecznej ÊwiadomoÊci o roz-

leg∏ych konsekwencjach stosowania an-
tybiotyków, które dotyczà nie tylko le-
czonej w danej chwili choroby bakteryj-
nej. Istotne jest, aby zachowane zosta∏y
zespo∏y bakteryjne, w których zawsze
obecne b´dà bakterie wra˝liwe na leki,
co umo˝liwi z kolei zwalczanie szcze-
pów opornych. Podobne podejÊcie po-
winno towarzyszyç równie˝ stosowa-
niu leków przeciw paso˝ytom, grzybom
i wirusom. Obecnie wraz z gwa∏tow-
nym wzrostem wykorzystania tych
Êrodków, zacz´∏a te˝ niepokojàco nasi-
laç si´ opornoÊç tej grupy organizmów
na stosowane medykamenty.

T∏umaczy∏a

Jadwiga Baj

* Antybiotyki dzia∏ajà wybiórczo na bakterie, gdy˝

komórki eukariotyczne zbudowane sà w odmienny

sposób. Na przyk∏ad nie majà Êciany komórkowej,

takiej jak komórki prokariotyczne, a struktura ich

rybosomów jest ca∏kowicie ró˝na. Antybiotyki nie

odnajdujà wi´c w nich struktur docelowych, z

którymi mog∏yby si´ zwiàzaç (przyp. t∏um.).

Informacje o autorze:

STUART B. LEVY jest profesorem biologii molekularnej i mikrobio-

logii, profesorem medycyny i dyrektorem Center for Adaptation

Genetics and Drug Resistance w Tuffts University School of Me-

dicine. Jest te˝ przewodniczàcym Alliance for the Prudent Use of

Antibiotics i nowo wybranym przewodniczàcym American Socie-

ty for Microbiology.

Literatura uzupe∏niajàca

THE ANTIBIOTIC PARADOX: HOW MIRACLE DRUGS ARE DESTROYING THE MIRACLE

.

S. B. Levy, Plenum Publishers, 1992.

DRUG RESISTANCE: THE NEW APOCALYPSE

. Wyd. specjalne Trends in

Mircobiology, vol. 2, nr 10, ss. 341-425, 1 X 1994.

ANTIBIOTIC RESISTANCE: ORIGINS, EVOLUTION, SELECTION AND SPREAD

. Red. D.

J. Chadwick i J. Goode; John Wiley & Sons, 1997.