Ogni anno nel mondo circa 700mila persone muoiono per infezioni causate da vari tipi di batteri resistenti agli antibiotici attualmente esistenti.
Ecco alcuni esempi: una frattura aperta ha causato un'infezione del femore in una donna. La terapia antibiotica è stata utilizzata per il trattamento, ma non ha avuto successo e il paziente è morto di shock settico. La Klebsiella, un batterio della flora umana normale, resistente a tutti i 26 antibiotici registrati negli Stati Uniti d'America, è stata successivamente trovata patogena.
Ogni anno circa 23mila persone negli Stati Uniti, 25mila persone in Europa e circa 700mila nel mondo muoiono per malattie infettive causate da batteri resistenti agli antibiotici. Secondo gli esperti, in circa tre decenni, il tasso di mortalità di tali batteri raggiungerà 10 milioni di persone all'anno. Tuttavia, i finanziamenti per lo sviluppo di nuovi antibiotici stanno diminuendo.
Allora perché i batteri diventano aggressivi e resistenti ai farmaci? E perché, allora, lo sviluppo di nuovi antibiotici non è redditizio?
Come sapete, gli antibiotici sono stati scoperti quasi per caso. Alexander Fleming era noto per la sua sciatteria, che non dipinge affatto uno scienziato, e ancor più un batteriologo. Nel 1922, dopo che il muco del suo naso è entrato in una colonia di batteri, uno scienziato scoprì accidentalmente un enzima chiamato lisozima. E 6 anni dopo, nel 1928, introdusse anche accidentalmente spore di muffa nella coltura dello stafilococco e notò che tutti i batteri attorno al fungo cresciuto erano morti.
Lo scienziato è giunto alla conclusione che, grazie alla muffa, una sostanza battericida viene sintetizzata spostando i batteri che competono per un mezzo nutritivo. Fleming ha isolato la penicillina dalla muffa, che si è rivelata più efficace di quegli antisettici esterni che sono stati utilizzati in chirurgia in quel momento. La penicillina, a differenza dei farmaci antisettici, può essere iniettata nel corpo umano e lì combatte le infezioni in vari tessuti e organi. Inoltre, anche dopo che il farmaco è stato diluito 800 volte, la sua attività antibatterica persisteva.
Successivamente, l'elevata attività di piccole dosi del farmaco è stata spiegata determinando il meccanismo d'azione della penicillina. Quando gli antisettici vengono utilizzati in alte concentrazioni, le pareti cellulari dei batteri vengono distrutte. La penicillina, invece, penetra nella cellula, dove blocca la formazione di un biopolimero, necessario per la crescita delle pareti cellulari batteriche.
Tuttavia, abbastanza presto, Fleming fu in grado di stabilire che se una dose troppo piccola di penicillina viene somministrata o somministrata per un breve periodo di tempo, le colonie di batteri che sono riuscite a sopravvivere acquisiscono resistenza a quelle dosi del farmaco che erano precedentemente efficaci. E anche in seguito, gli scienziati hanno stabilito che gli stafilococchi hanno una capacità innata di sintetizzare un enzima che distrugge la penicillina. È, in una certa misura, un antidoto.
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Attualmente, gli scienziati hanno stabilito in modo affidabile che tali confronti sono caratteristici non solo in condizioni naturali tra batteri e funghi, ma anche tra specie di batteri dello stesso genere, poiché in questo caso hanno lo stesso substrato e nicchia, per cui bisogna combattere. Quindi, ad esempio, attualmente, vari tipi di stafilococchi stanno combattendo per la mucosa della bocca umana, producendo allo stesso tempo antidoti e sostanze battericide.
Tuttavia, non ci sono vincitori o vinti in questo confronto, poiché nel corso di milioni di anni una tale lotta evolutiva di molti tipi di microrganismi della microflora umana si è trasformata in un equilibrio che è diventato un'acquisizione inestimabile per l'organismo nel suo insieme. Il numero di ciascuna specie è strettamente limitato dall'attività battericida di altri tipi di batteri, dalle dimensioni della nicchia occupata e dall'immunità del corpo. In particolare, la popolazione di Staphylococcus aureus, che causa infezioni purulente, può raggiungere fino a 10mila batteri per ml di terreno senza danni al corpo umano, e il batterio Klebsiella può essere presente nell'intestino o sulla pelle di una persona sana, e non danneggiare una persona se la dimensione della popolazione saranno non più di 10 mila batteri per grammo di feci.
Un semplice esempio aiuterà a rispondere alla domanda sul perché i batteri acquisiscono una super resistenza agli antibiotici. In particolare, si può immaginare che sia in corso un conflitto in uno dei piccoli stati africani e una delle parti abbia ricevuto armi di distruzione di massa. Se parliamo di batteri, gli antibiotici diventeranno tali armi di distruzione di massa, ma non di origine naturale, ma moderne sostanze sintetiche che vengono utilizzate in alte concentrazioni.
Dopo l'uso di tali antibiotici, a causa delle specie di batteri più sensibili al farmaco, ci sarà una riduzione della diversità delle specie. Le nicchie che saranno liberate di conseguenza saranno piuttosto rapidamente occupate da quei tipi di batteri che hanno la capacità di sintetizzare antidoti. Pertanto, il vantaggio evolutivo sarà dato alle colonie di quei batteri che sono resistenti agli antibiotici e, di conseguenza, la diversità genetica all'interno di una specie diminuirà. Pertanto, utilizzando antibiotici, una persona crea inconsciamente condizioni positive per i ceppi di batteri più resistenti. È per questo motivo che l'uso indiscriminato di antibiotici porta spesso allo sviluppo di malattie croniche provocate da un aumento della microflora patogena.
Una persona che è portatrice di questo tipo di batteri diventerà un distributore, trasmettendoli a parenti, amici e conoscenti, che alla fine inizieranno a utilizzare altri antibiotici. Pertanto, la selezione naturale continuerà ei batteri che sono stati resistenti a un tipo di antibiotico acquisiranno gradualmente la cosiddetta multi-resistenza, cioè la resistenza a diversi tipi di antibiotici. Sono questi agenti patogeni che vengono chiamati superbatteri.
Inoltre, molti tipi di batteri hanno la capacità di scambiare geni di resistenza utilizzando un plasmide (trasferimento orizzontale di elementi genetici al di fuori del cromosoma). Il grande pericolo sta nel fatto che i batteri anaerobici, che sono caratterizzati da metabolismo anossico, acquisiscono resistenza a un gran numero di tipi di antibiotici. Se una persona è ferita, questi batteri possono entrare nel flusso sanguigno, causando gravi infezioni. Questo è esattamente quello che è successo nel caso sopra descritto, quando i batteri sono penetrati nel tessuto osseo. Nel tentativo di salvare la donna, i medici hanno usato quasi una dozzina di antibiotici e una dozzina di farmaci in più sono stati testati su una coltura isolata dal focolaio dell'infezione, ma tutti questi antibiotici sono risultati inefficaci.
Un pericolo ancora maggiore è che tutti i tipi di batteri patogeni possano acquisire resistenza agli antibiotici, in particolare quelli che causano l'antrace, la salmonellosi e la dissenteria. Anche se tutte queste infezioni sono praticamente rare, i loro agenti patogeni possono acquisire abbastanza facilmente resistenza agli antibiotici da batteri della normale microflora a causa del trasferimento genico orizzontale nei plasmidi. Inoltre, gli animali da allevamento sono spesso portatori di infezioni pericolose. Va notato che in questo caso i batteri resistenti sono molto più diffusi in essi che negli esseri umani. Secondo gli esperti, ciò è dovuto al fatto che in agricoltura vengono aggiunti antibiotici ai mangimi per prevenire vari tipi di infezioni. Questi dosaggi non uccidono i batteri,ma solo non permettere che si moltiplichino. Ma dopotutto, Fleming ha affermato che l'uso di basse dosi di antibiotici porta a una diminuzione della sensibilità ai farmaci.
Un esperimento molto interessante è stato condotto da un gruppo di ricercatori di Harvard, in cui è stato mostrato come il numero di ceppi resistenti di batteri cresce in caso di un graduale aumento della concentrazione di antibiotici da un minimo a mille volte.
Pertanto, gli antibiotici devono essere assunti solo come prescritto dai medici e solo nelle dosi consigliate. Allo stesso tempo, va ricordato che se il batterio che ha provocato la malattia è già resistente all'antibiotico, anche l'assunzione del farmaco in alte concentrazioni per lungo tempo potrebbe essere inefficace. In questo caso, è necessario determinare in condizioni di laboratorio la sensibilità del batterio al farmaco. A tale scopo, insieme all'inoculo di batteri, vengono posti dei dischi di carta sul mezzo nutritivo, che vengono impregnati con diversi tipi di antibiotici. Quando compaiono anelli trasparenti intorno ai dischi, si può parlare dell'assenza di crescita di colture batteriche. In altre parole, è sensibile a questo antibiotico. In assenza di un anello trasparente, possiamo parlare della presenza di resistenza.
Grazie ai risultati di tale studio, i medici saranno già in grado di prescrivere uno degli antibiotici a spettro ristretto, sopprimendo l'agente patogeno senza danneggiare l'intera microflora. Tuttavia, questo tipo di ricerca è piuttosto costoso e richiede diversi giorni. Per questo motivo, per non perdere tempo, i medici, di regola, prescrivono antibiotici senza attendere i risultati del test. Nella maggior parte dei casi, questa analisi non viene eseguita affatto e l'antibiotico viene prescritto senza determinare il tipo di agente patogeno. Pertanto, viene utilizzato un antibiotico ad ampio spettro. Ciò può avere un effetto positivo in alcuni casi, ma a misura d'uomo questa pratica aggrava ulteriormente il problema della resistenza batterica agli antibiotici.
Se parliamo dello sviluppo e della sperimentazione di nuovi tipi di antibiotici, va notato che questo processo è molto laborioso e costoso. La sua implementazione richiede circa un miliardo di dollari di investimenti e più di dieci anni. Inoltre, gli antibiotici vengono utilizzati nella maggior parte dei casi in cicli brevi, a volte solo poche volte nella vita. Se parliamo di farmaci antipiretici, analgesici o ormonali, vengono utilizzati molto più spesso e più ampiamente. Questo, a sua volta, li rende più attraenti per gli investimenti. A causa di ciò, nuovi antibiotici vengono introdotti nella pratica sempre meno.
La riluttanza degli investitori a investire nello sviluppo di nuovi farmaci è causata anche dal fatto che la resistenza delle ultime generazioni di batteri è sempre più in aumento. Nella terapia moderna, i medici si astengono dall'uso diffuso di nuovi antibiotici, utilizzandoli solo in casi estremi sotto forma di riserva. Ciò riduce la domanda di questi farmaci e li priva dei profitti. Pertanto, risulta che la resistenza batterica causata dagli antibiotici inibisce lo sviluppo di nuovi farmaci.
Indubbiamente, la scoperta e l'uso attivo degli antibiotici in terapia è diventata una vera svolta nella medicina. Fin dal suo inizio, gli antibiotici hanno salvato milioni di vite umane. Ma ora è necessario cercare nuove soluzioni che aiuteranno a ridurre la dipendenza della medicina dall'uso di antibiotici.
