Wat zal er met ons gebeuren als antibiotica niet meer werken?
DE WERELD VOOR DE UITVINDING VAN ANTIBIOTICA WAREN VEEL GEVAAR. Elke infectie kan dodelijk zijn en van complexe operaties kan zelfs niet worden gedroomd. Wetenschappers zeggen in toenemende mate dat de "post-antibiotica leeftijd" komt, wanneer de meest voorkomende antibiotica stoppen met werken. Bacteriën evolueren en worden immuun voor medicijnen. We vertellen hoe het gebeurde en wat er vervolgens met de mensheid zal gebeuren.
verleden
Bacteriën bevolken onze organismen en de wereld om ons heen. De meeste zijn onschadelijk of nuttig, maar sommige ziekteverwekkers veroorzaken infecties. Vóór de uitvinding van antibiotica kon het menselijk lichaam alleen met behulp van het immuunsysteem de infectie bestrijden. Hierdoor was het leven aan het begin van de 20e eeuw veel moeilijker: drie van de tien mensen met longontsteking stierven en vijf van de duizend vrouwen overleefden niet na de bevalling. Tuberculose, kinkhoest, gonorroe en andere ziekten veroorzaakt door invasieve bacteriën leiden meestal tot de dood. Laat het maar zelden gebeuren, maar je kunt doodgaan door jezelf alleen maar op papier te knippen.
Alles is veranderd met de ontdekking van penicillines - antimicrobiële geneesmiddelen die bepaalde bacteriën kunnen verslaan. De schimmel benzylpenicilline werd in 1928 ontdekt door Alexander Fleming. Dit gebeurde bijna per ongeluk: hij verliet de petrischaal met stafylokokken voor de nacht in het laboratorium met het raam open, en de volgende ochtend ontdekte hij dat er een schimmel in was gegroeid. Het duurde meer dan tien jaar om van een medicijn een substantie te maken: Fleming experimenteerde zelf, evenals wetenschappers Howard W. Flory en Ernst Chain. Penicilline, gemaakt door Flory en Chen, werd het eerste antibioticum.
"Antibioticum" betekent letterlijk "tegen het leven" - in dit geval tegen micro-organismen. Er zijn veel soorten antibiotica: antibacterieel, antiviraal, antischimmel en antiparasitair. Sommige werken tegen vele soorten organismen, sommige tegen meerdere. De meest voorkomende antibiotica zijn antibacterieel. Ze stoppen ofwel de vermenigvuldiging van bacteriën, zodat het immuunsysteem de overgeblevenen verslaat, of ze direct vernietigt.
Het feit dat bacteriën uiteindelijk resistent kunnen worden tegen antibiotica was toen al bekend. Fleming begreep dat evolutie onvermijdelijk is en dat bacteriën zich zullen ontwikkelen: hoe meer we penicilline gebruiken, hoe sneller het zal gebeuren. Hij vreesde dat onverstandig gebruik het proces zou versnellen. De eerste stafylokokkenbacterie resistent tegen penicilline verscheen in 1940, nog voordat het medicijn in massaproductie werd geïntroduceerd. In 1945 zei Fleming: "Een onvoorzichtig persoon die met penicillinebehandeling speelt, is moreel verantwoordelijk voor de dood van een persoon die stierf aan een penicilline-resistente infectie.Ik hoop dat deze ramp kan worden voorkomen."
De zonnestralen en ultraviolette lampen gebruikt aan het begin van de XX eeuw. Ultraviolette straling doodt cellen en daarom verlieten artsen de patiënt in de zon of onder een ultravioletlamp in de hoop dat de bacteriën ook zullen doden.
Bacteriofagen - virussen die de bacterie aanvallen, waren vooral populair in Oost-Europa. Net als antibiotica worden ze via de mond ingenomen of op de huid aangebracht. Na de Tweede Wereldoorlog hebben wetenschappers uit het Oostblok actief bacteriofagen onderzocht omdat ze geen drugs uit de Verenigde Staten en West-Europa konden importeren.
De serumbehandelingsmethode werd uitgevonden aan het einde van de 19e eeuw, Emil Bering ontving de Nobelprijs ervoor. Serum bestaat uit antilichamen, eiwitten die binnenvallende cellen worden gevonden en aangevallen. Om serum te extraheren, implanteerden artsen mensen met antilichamen uit het bloed van paarden en andere dieren die besmet waren met bacteriën.
momenteel
Tegenwoordig is de antibioticaresistentie van bacteriën, waar Fleming voor waarschuwde, een van de grootste problemen in de geneeskunde en in de wereld. Met de uitvinding van penicilline ging de mensheid de race in: we proberen de evolutie te ontlopen, nieuwe antibiotica te ontdekken, terwijl de bacteriën zich aanpassen aan de oude. Het antibioticum tetracycline verscheen in 1950, de eerste bacterie met resistentie - in 1959. Methicilline - in 1960, bacteriën die resistent zijn tegen het - in 1962. Vancomycine - in 1972 en resistente bacteriën - in 1988. Daptomycin verscheen in 2003, de eerste tekenen van verzet ertegen - al in 2004, en zo verder. Het is een feit dat bacteriën zich snel vermenigvuldigen en ontwikkelen. Elke 20 minuten verschijnt er een nieuwe generatie bacteriën, dus micro-organismen evolueren zo snel en passen zich aan externe bedreigingen aan. Bovendien, hoe vaker we één of ander antibioticum gebruiken, hoe groter de kans dat we bacteriën resistentie tegen hen ontwikkelen.
Antibioticaresistentie is al lang aan de orde van de dag. Een ernstige paniek veegde de wetenschappelijke gemeenschap tien jaar geleden met de verspreiding van methicilline-resistente stafylokok. De eerste dergelijke bacteriën verschenen in de jaren 60, maar toen waren ze maar een kleine fractie. Geleidelijk MRSA (deze bacterie genaamd, Methicilline-resistente Staphylococcus aureus) begon zich te verspreiden. In 1974 was 2% van degenen die besmet waren met staphylococcen in de Verenigde Staten resistent tegen methicilline, in 1995 - 22% en in 2007 - reeds 63%. Nu sterven er elk jaar in Amerika 19 duizend mensen aan MRSA.
Nu begint de antibioticaresistentie een echt apocalyptische schaal aan te nemen. We gebruiken ze allemaal - en hebben bijna geen nieuwe geopend. De ontwikkeling van een nieuw antibioticum kost ongeveer 1 miljoen dollar, en farmaceutische bedrijven hebben ermee opgehouden zich hiermee bezig te houden - het is niet winstgevend. Nieuwe soorten antibiotica verschijnen niet, we gebruiken de oude en de weerstand tegen hen neemt toe. Bovendien begonnen zogenaamde pan-resistente micro-organismen te verschijnen, resistent tegen verschillende soorten antibiotica en soms tegen iedereen.
In 2009 kreeg een van de patiënten in het St. Vincent's Hospital in New York een infectie na een operatie veroorzaakt door de bacterie Klebsiella pneumoniae. De bacterie was resistent tegen alle antibiotica. Hij stierf 14 dagen na infectie. De Britse regering lanceerde een project om antibioticaresistentie te voorspellen: wetenschappers zijn van mening dat als de situatie zich op dezelfde manier ontwikkelt als vandaag, in 2050 10 miljoen mensen per jaar zullen sterven als gevolg van resistente bacteriën.
Het meest trieste is dat de mensheid hiervoor verantwoordelijk is. We behandelden erg slordig antibiotica. De meeste mensen begrijpen niet hoe antibioticaresistentie werkt en hoe ze moeten worden gebruikt. We worden constant voor ze behandeld wanneer het helemaal niet nodig is. Er zijn veel landen waar antibiotica nog steeds zonder recept verkrijgbaar zijn bij een apotheek. Zelfs in Rusland, waar ze officieel alleen op recept worden verkocht, kun je vrij veel van de 30 soorten antibiotica kopen die op de markt verkrijgbaar zijn. In de VS wordt 50% van de antibiotica in ziekenhuizen onnodig voorgeschreven. 45% van de artsen in het Verenigd Koninkrijk schrijft antibiotica voor, ook als ze weten dat ze niet zullen werken. En tenslotte, dieren: 80% van de antibiotica die in de Verenigde Staten worden verkocht, worden niet op mensen maar op dieren gebruikt om hun groei te versnellen, ze dikker te maken en te beschermen tegen ziektes. Als gevolg hiervan verspreiden bacteriën die resistent zijn tegen deze antibiotica zich via dierlijke vetten naar de mens.
Een van de laatste nieuwtjes over antibioticaresistentie is gerelateerd aan geneesmiddelen die worden gebruikt bij dieren en planten. In China zijn bacteriën gevonden die resistent zijn tegen de groep van polymyxinen en specifiek tegen het antibioticum colistine. Bij de behandeling van colistine wordt het als een "laatste kans" gebruikt, dat wil zeggen, ze behandelen de patiënt wanneer geen andere geneesmiddelen niet langer geldig zijn. Maar weerstand in China werd ontdekt in andere omstandigheden: ze gebruikten colistine op varkens.
Elke complexe operatie is niet compleet zonder antibiotica. Ze zijn vooral nodig voor orgaantransplantaties: longen, hart, nieren en lever. Om te voorkomen dat het lichaam het getransplanteerde orgaan afstoot, nemen de patiënten antibiotica in die tijdelijk de immuniteit remmen.
Boeren gebruiken antibiotica op planten en dieren. Ze maken dieren dikker en laten ze sneller groeien. In Azië worden regelmatig antibiotica gebruikt om vissen en garnalen te kweken om ze te beschermen tegen bacteriën die zich in het water verspreiden.
Antibiotica spelen nog steeds een sleutelrol bij de behandeling van infecties: van bloedvergiftiging tot sepsis, longontsteking, in de tandheelkunde, enzovoort.
de toekomst
Hoe ziet de toekomst eruit zonder antibiotica? Wat zullen we verliezen? U kunt alles in bovenstaande tekst toevoegen: wij kunnen infectieziekten niet genezen. De bevalling wordt opnieuw gevaarlijk. We zullen geen organen kunnen transplanteren. We kunnen kanker niet genezen: moderne kankerbehandelingen zoals chemotherapie zijn sterk afhankelijk van antibiotica om het immuunsysteem van een persoon onder controle te houden. Elke verwonding wordt gevaarlijk, mogelijk dodelijk - ongeacht of u betrokken bent bij een auto-ongeluk of als u gewoon van de trap valt. Je zult veel zorgvuldiger moeten leven en je elke stap moeten volgen. We zullen het grootste deel van het goedkope voedsel in de wereld verliezen: vlees, vis, fruit zal veel moeilijker te produceren en daardoor duurder worden.
Maar sommige wetenschappers geloven dat we hoop hebben. Resistentie tegen antibiotica in bacteriën gaat niet zonder een spoor over. Ze hebben extra genen die hen voordelen geven ten opzichte van andere niet-resistente bacteriën van dezelfde soort. Als we ze niet aanvallen met een antibioticum, zullen bacteriën zonder weerstand zich sneller vermenigvuldigen en zullen bacteriën met resistentie sterven. Als u antibiotica afwisselt, zullen ze efficiënter werken. Laten we zeggen dat we een aantal antibiotica voor meerdere jaren gebruiken, en dan, wanneer bacteriën resistent lijken tegen hen, schakelen we over naar de andere.
Anderen geloven echter dat er geen hoop is. We zijn de oorlog tegen duurzaamheid al verloren - en een toekomst zonder antibiotica is onvermijdelijk. We kunnen zijn aankomst alleen maar vertragen om op alle gebieden alternatieven voor antibiotica te vinden. Om dit te doen, vertragen de verspreiding van antibioticaresistentie. Ten eerste om beperkingen op te leggen aan het gebruik van antibiotica in de landbouw. Allereerst gaat het om de VS: in veel landen bestaan dergelijke beperkingen al (bijvoorbeeld in Nederland, Denemarken en Noorwegen zijn de verboden op het gebruik van antibiotica zeer streng), in Amerika zijn ze bang om de controle te verscherpen. Ten tweede is het noodzakelijk om voorwaarden te scheppen waaronder farmaceutische bedrijven weer nieuwe antibiotica bestuderen. Bijvoorbeeld om geneesmiddelenoctrooien langer te laten duren of om de vereisten voor klinische proeven te verzwakken.
Op de een of andere manier zal dit alles het onvermijdelijke alleen maar vertragen, maar de mensheid is klaar om zich te ontwikkelen. Nog geen honderd jaar geleden leefden we zonder penicilline en antibiotica - en ontdekten ze. Nu zijn wetenschappers op zoek naar de meest ongelooflijke alternatieven voor antibiotica, van het gebruik van roofmicroben tot microscopisch kleine hoeveelheden metalen, waarvan bekend is dat ze uitstekend werk verrichten met micro-organismen. Misschien is er tegen 2050 iets dat de behoefte aan antibiotica volledig zou wegnemen.
CRISPR-technologie kan tegen bacteriën worden gebruikt: wetenschappers zetten het beschermende systeem van de bacteriën zelf tegen hen aan en zorgen ervoor dat ze zichzelf vernietigen.
Roofdierbacteriën. Sommige bacteriën kunnen helpen omgaan met de infectie omdat ze zich voeden met andere bacteriën. Een van deze soorten, Bdellovibrio bacteriovorus, bevindt zich in de grond. Organismen van deze soort hechten zich vast aan andere bacteriën en vermenigvuldigen zich met hun hulp en vernietigen het slachtoffer.
Antimicrobiële peptiden. Veel organismen - van planten en dieren tot schimmels - produceren peptiden, moleculen die bacteriën vernietigen. Peptiden van amfibieën en reptielen, die bijzonder goed beschermd zijn tegen infecties, kunnen helpen nieuwe medicijnen te maken.
materiaal werd voor het eerst gepubliceerd op Look At Me
foto's:Winai Tepsuttinun - stock.adobe.com, Sherry Young -stock.adobe.com, artem_goncharov - stock.adobe.com, Olha Rohulya - stock.adobe.com