ანტიბიოტიკების წინააღმდეგობა: განმარტება, მიზეზები და მაგალითები

ბაქტერიები მთელს მსოფლიოში გვხვდება, მშრალი უდაბნოებიდან დამთავრებული ტენიანი გამოქვაბულებითა და ბნელი ტყეებით. მათ შეუძლიათ მოერგონ ბევრ გარემოს და განსაკუთრებით დიდი რაოდენობით გვხვდება მრავალ ცხოველში, მათ შორის ადამიანებში. ამ ბაქტერიების უმეტესობა უვნებელია, მაგრამ არსებობს მრავალი სხვადასხვა და დიდი რაოდენობით.

ბევრი ბაქტერიები გვხვდება ისეთ ადგილებში, როგორიცაა ადამიანის კანი და ადამიანის საჭმლის მომნელებელი სისტემა. ეს ბაქტერიები ხელს უწყობენ კანის სიგლუვეს და მოქნილობას, ხოლო ნაწლავის ბაქტერიები ეხმარება ადამიანებს საჭმლის მონელებაში. ეს არის სასარგებლო ბაქტერიები რომ განვითარდა ადამიანებთან ერთად და ასრულებს ადამიანის სხეულის სხვადასხვა ფუნქციებს.

მიუხედავად იმისა, რომ ბაქტერიების უმეტესობა არ იწვევს რაიმე პრობლემას, რამდენიმე საზიანოა და შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი ინფექციური დაავადება. ბაქტერიული დაავადებები მაგალითად, პნევმონია სერიოზულ საფრთხეს წარმოადგენს და ხშირად იწვევს სიკვდილს. დაავადების გარდა, ბაქტერიებმა შეიძლება გამოიწვიოს ჭრილობების, ჭრილობების ინფექციები და ნებისმიერ სხვა სიტუაციაში, რომელშიც ბაქტერიები შეიძლება მოხვდნენ სხეულში კანის შესვენების შედეგად.

ინფექციები ერთ დროს სერიოზული პრობლემა იყო და ხალხს შეეძლო კიდურების დაკარგვა ან სიკვდილი. ბაქტერიული დაავადებები და ინფექციები ბევრად ნაკლები მომაკვდინებელი გახდა 1928 წელს პირველი ანტიბიოტიკის, პენიცილინის აღმოჩენის შემდეგ.

ანტიბიოტიკები საყოველთაოდ გამოიყენეს მე -20 საუკუნის 40-იან წლებში. Დამატებით პენიცილინი, აღმოჩენილია მრავალი სხვა ანტიბიოტიკი. მათ აქვთ იგივე ბაქტერიული საბრძოლო მოქმედება, როგორც პენიცილინი, მაგრამ მუშაობენ სხვადასხვა გზით.

დღეისათვის ანტიბიოტიკებს ფართოდ იყენებენ ბაქტერიული დაავადებების და ინფექციების სამკურნალოდ, აგრეთვე სამეურნეო ცხოველების დაავადებების თავიდან ასაცილებლად. მათი გამოყენება ადამიანის ჯანმრთელობის დაცვასა და სოფლის მეურნეობაში გამოიწვია ბაქტერიების განვითარება ბაქტერიების რეზისტენტული შტამებით, რომლებიც იწვევენ ანტიბიოტიკებისადმი მდგრად ინფექციებს.

ანტიბიოტიკები არ არის ეფექტური ასეთი ბაქტერიების წინააღმდეგ და როდესაც ადამიანები და ცხოველები ავადდებიან რეზისტენტული ბაქტერიების შტამებისგან, მათი განკურნება უფრო რთულდება. ამ დროისთვის ზოგიერთი ბაქტერია გამძლე გახდა ზოგიერთი ანტიბიოტიკის მიმართ, მაგრამ არსებობს რამდენიმე შტამი ანტიბიოტიკებისადმი გამძლე ბაქტერიები რომლებიც არ პასუხობენ რაიმე ანტიმიკრობული პრეპარატით მკურნალობას.

ინფექციური დაავადებების მკურნალობა და, ზოგადად, დაავადების კონტროლი სერიოზულ პრობლემად იქცევა, თუ ამგვარი რეზისტენტული ბაქტერიები გახდება გავრცელებული.

ანტიბიოტიკები არის წამლები, რომლებიც კურნავებენ ბაქტერიულ ინფექციებს. ისინი მუშაობენ ბაქტერიების გამრავლების შეჩერებით ან მათი მოკვლით. ზოგიერთი ანტიბიოტიკი მხოლოდ ზოგიერთი ტიპის ბაქტერიების საწინააღმდეგოდ მოქმედებს, მაგრამ ფართო სპექტრის ანტიბიოტიკები ხელს უშლის მრავალი სახის ბაქტერიის ზრდას.

ახალი ანტიბიოტიკების შესაქმნელად, მეცნიერები მრავალ სხვადასხვა ნივთიერებას ამოწმებენ ბაქტერიული ზრდის კონტროლის შესაძლებლობისა და ადამიანებში გვერდითი მოვლენების დასადგენად. ზოგიერთი ნივთიერება კლავს ბაქტერიებს, მაგრამ მათი გამოყენება უსაფრთხო არ არის. ტესტირებისა და დამტკიცების პროცესი იმდენად გრძელია, რომ მხოლოდ რამდენიმე ანტიბიოტიკი ახდენს მას საერთო გამოყენებაში.

ანტიბიოტიკები არღვევს ზოგიერთ ნაწილს ბაქტერიების სიცოცხლის ციკლი ისე, რომ ბაქტერიები იღუპება და ინფექცია ქრება. პენიცილინი და სხვა ადრეული ანტიბიოტიკები თავს დაესხნენ ბაქტერიას მისი აშენებისა და მისი გამოსწორების უნარზე უჯრედის კედელი. სხეულის შიგნით აღმოჩენილი ადამიანის უჯრედებისგან განსხვავებით, ბაქტერიებს უნდა შეეძლოთ არსებობა ღია გარემოში და საჭიროა უჯრედის კედელი მათი დასაცავად და უჯრედის უცვლელი შესანარჩუნებლად.

პენიცილინის ტიპის ანტიბიოტიკი ბლოკავს ბაქტერიულ უჯრედს მოლეკულების ერთმანეთთან დამაკავშირებლად და ქმნის მის კედელს. Როდესაც უჯრედის კედელი უარესდება, ბაქტერია იფეთქებს და კვდება.

სხვა ანტიბიოტიკები, რომლებიც კლავენ ბაქტერიებს, თავს ესხმიან ბაქტერიებს მათში ცილების წარმოქმნის უნარზე რიბოსომები. მას შემდეგ, რაც უჯრედებს ცილები სჭირდებათ ფუნქციონირებისთვის, ბაქტერიები, რომლებსაც ხელს უშლიან ცილების მიღებაში, ვერ გადარჩებიან.

•••დანა ჩენი | მეცნიერება

•••დანა ჩენი | მეცნიერება

•••დანა ჩენი | მეცნიერება

ანტიბიოტიკის კიდევ ერთი სახეობა ხელს უშლის სისხლს ბაქტერიები გამრავლებისგან. ბაქტერიები მრავლდება უჯრედში დნმ-ის ასლის დამზადებით და შემდეგ გაყოფით. ანტიბიოტიკები ჩაშლას დნმ კოპირების პროცესი დნმ – ის ძაფების ნაჭრებად და უჯრედის შეკეთების თავიდან აცილების გზით.

დნმ-ის ასლის გარეშე ბაქტერიას არ შეუძლია გაყოფა, ან მისი გაყოფის შემთხვევაში ქალიშვილი უჯრედები ვერ გადარჩება. ამ ტიპის ანტიბიოტიკების გამოყენებით, ჯანდაცვის პროფესიონალებმა შეძლეს ბაქტერიული ინფექციების და დაავადებების განკურნება სწრაფად და მარტივად.

ანტიბიოტიკებისადმი გამძლეობა არის ბაქტერიული მექანიზმების განვითარება, რომლებიც ამარცხებენ ანტიბიოტიკების დამანგრეველ ეფექტებს. შედეგად, ანტიბიოტიკები, რომლებიც ადრე მკურნალობდნენ სპეციფიკურ დაავადებებს, ასოცირებული ბაქტერიების ზრდის თავიდან აცილებით, აღარ მოქმედებს. ასეთი მედიკამენტური რეზისტენტობა ხდება ჩვეულებრივი, რადგან უფრო და უფრო მეტი ბაქტერია იცვლება.

მაშინაც კი, როდესაც მხოლოდ რამდენიმე ბაქტერია მდგრადია გამოყენებული ანტიბიოტიკის მიმართ, არამდგრადი ბაქტერიები იხოცება, ხოლო დანარჩენები მრავლდებიან და დაავადების გამომწვევად განაგრძობენ. როდესაც ეს განმეორებით ხდება, რეზისტენტული ბაქტერიები უფრო ხშირი ხდება და ხდება ანტიბიოტიკების უკმარისობის უფრო მეტი შემთხვევა.

ამჟამად ეს სიტუაციაა. თუ ტენდენცია გაგრძელდება, საბოლოოდ ბაქტერიების უმეტესობა გამძლე იქნება და ანტიბიოტიკები აღარ იქნება ეფექტური დაავადების კონტროლისა და პროფილაქტიკისთვის.

მაგალითად, რამდენიმე სახის ბაქტერია იწვევს პნევმონიას და იშლება ანტიბიოტიკის ტიპი ბაქტერიული დნმ-ის ძაფები თავიდან ასაცილებლად ბაქტერიების გაყოფა ხშირად გამოიყენება დაავადების კონტროლისა და განკურნების მიზნით. ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტული ბაქტერიებისათვის ამ ანტიბიოტიკებს აღარ შეუძლიათ დნმ – ის ძაფების დაშლა.

ბაქტერიებმა შეიმუშავეს სპეციალური სტრატეგიები ანტიბიოტიკების მოქმედების საწინააღმდეგოდ. Ზოგიერთი ბაქტერიული უჯრედები შეიცვალა უჯრედის კედელი, რათა თავიდან იქნას აცილებული ანტიბიოტიკი. სხვები ტუმბავს ანტიბიოტიკს, სანამ მას რაიმე ზიანი მოაქვს. სხვები თავს ესხმიან და ცვლიან ანტიბიოტიკს, ასე რომ ის აღარ მოქმედებს.

ძირითადად, ინდივიდუალური ბაქტერიები ცდილობდნენ გადარჩენისთვის ყველანაირ სტრატეგიას, ზოგმა კი დაადგინა, რომ ამგვარი მექანიზმების შემუშავება მუშაობს გამძლეა სპეციფიკურ ანტიბიოტიკებზე. ბაქტერიებში შეიძლება შეიცავდეს ამ მეთოდებიდან რამდენიმე ანტიბიოტიკების მიზნად, რომლებიც სხვადასხვა გზით მოქმედებს.

ზოგიერთ ბაქტერიას მრავალი ასეთი მეთოდი აქვს და თითქმის ყველა ანტიბიოტიკის მიმართ მდგრადია.

მას შემდეგ რაც ბაქტერიამ შეიმუშავა რეზისტენტობის მექანიზმი, ის გადარჩა ანტიბიოტიკი ხოლო ყველა დანარჩენი ბაქტერია იღუპება. ანტიბიოტიკებით დაავადების განკურნების პროცესი იწვევს ძალიან ძლიერ შერჩეულ წნევას ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის სასარგებლოდ. გადარჩება მხოლოდ რეზისტენტული უჯრედები. შემდეგ მათ შეუძლიათ სწრაფად გამრავლდნენ და გაავრცელონ წინააღმდეგობა.

ეს ნიშნავს, რომ რეზისტენტული ბაქტერია ავტომატურად აირჩევა, რომ გახდეს უფრო გავრცელებული. თუ ავადმყოფი პაციენტი ან ცხოველი გარდაიცვალა ან მათი სხეულის ნარჩენები დაიყრება, ეს მდგრადი ბაქტერიები გამოიყოფა გარემოში, სადაც მათ შეუძლიათ მდგრადი გენების სხვა ბაქტერიებზე გავრცელება.

ბაქტერიების ანტიბიოტიკების დამარცხების მექანიზმების შემუშავების ერთ – ერთი საშუალებაა შემთხვევითი მუტაციები. მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი მუტაცია შეიძლება მხოლოდ ერთ ბაქტერიულ უჯრედში მოხდეს, ძლიერი შერჩევის წნევა იძლევა მდგრადი მუტაციის სწრაფად გავრცელებას. რეზისტენტული ბაქტერიები გადარჩებიან და მრავლდებიან და შემდეგ იზიარებენ ახალ რეზისტენტულ გენებს.

როდესაც ანტიბიოტიკი გამოიყენება დაბალ დონეზე ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში, ბაქტერიებს უამრავი დრო აქვთ მუტაციისთვის და მუტაციის გავრცელებისთვის. რაც უფრო დიდხანს გამოიყენება ანტიბიოტიკი გარკვეულ ვითარებაში, მით მეტია შანსი მუტაციებისა და ბაქტერიული რეზისტენტობის განვითარების.

მიუხედავად იმისა, რომ შემთხვევითი გენეტიკური მუტაციები ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის თავდაპირველი წყაროა, უნდა არსებობდეს სხვა ფაქტორებიც, რომლებიც ხელს უწყობენ ბაქტერიული რეზისტენტობის სერიოზულ პრობლემას.

ანტიბიოტიკებით მკურნალობის არასრული კურსები და გრძელვადიანი ანტიბიოტიკების გამოყენება შეუძლია ხელი შეუწყოს რეზისტენტული უჯრედების განვითარებას. მას შემდეგ, რაც ბაქტერიულ უჯრედს ექნება მდგრადი მუტაცია, სწრაფად უსქესო გამრავლება ბაქტერიული უჯრედების გაყოფით და გამრავლებით შეიძლება გაზარდოს ბაქტერიების რიცხვი, რომლებიც ძალიან მდგრადია.

უჯრედების გაყოფის გზით გამრავლების გარდა, ბაქტერიებს აქვთ მუტანტური და რეზისტენტული გენების გავრცელების კიდევ ერთი მექანიზმი. ჰორიზონტალური გენის გადატანა დნმ – ის ფრაგმენტების ასლებს, შესაძლოა რეზისტენტული გენების ჩათვლით, ახალ უჯრედებში ათავსებს.

დნმ – ის ფრაგმენტები პლაზმიდების სახით შეიძლება არსებობდეს უჯრედების გარეთ და შევიდნენ ახალ უჯრედებში, გადააქვთ დნმ – ის სეგმენტები და გენები გამრავლების გარეშე. ეს ნიშნავს, რომ რეზისტენტულ გენებს შეუძლიათ გადახვიდეთ სახეობებსა და ბაქტერიების ტიპებს შორის, სანამ ისინი ახლოს არიან.

იმის გამო, რომ ანტიბიოტიკებით მკურნალობის კურსი, ძირითადად, უნდა კლავდეს ყველა დაავადების გამომწვევ ბაქტერიულ უჯრედს რომ არც ერთი რეზისტენტული უჯრედი არ გადარჩება, მნიშვნელოვანია, რომ ადამიანებში ანტიბიოტიკოთერაპია ყოველთვის ჩატარდეს დასრულება.

პრაქტიკაში, ზოგიერთი ბაქტერია, რომელსაც ანტიბიოტიკი არ კლავს, შეიძლება დაიღუპოს ბუნებრივი იმუნური სისტემის მიერ, მაგრამ, რა თქმა უნდა, ხდება ანტიბიოტიკოთერაპია არ დასრულებულა და ყველა დოზა არ არის მიღებული, რეზისტენტული ბაქტერიული უჯრედის გადარჩენის რისკი იზრდება.

ანტიბიოტიკების ხანგრძლივად გამოყენებას, მაგალითად საავადმყოფოებში, შეუძლია გაზარდოს რეზისტენტული ბაქტერიების გავრცელება. გრძელვადიანი გამოყენება ქმნის მუდმივ ეტაპს ძლიერი შერჩევის წნევა. იქ, სადაც მკურნალობის ჩვეულებრივ კურსს შეიძლება დასჭირდეს ორი კვირა, რომლის დროსაც ხდება წნევის შერჩევა და ბაქტერიების მუტაცია, ხანგრძლივი გამოყენება შემთხვევითი მუტაციის უწყვეტი შესაძლებლობაა.

მას შემდეგ, რაც ბაქტერიამ ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობა გამოიმუშავა, ანტიბიოტიკების მუდმივი გამოყენება საშუალებას აძლევს ბაქტერიას გამრავლდეს და განვითარდეს დამატებითი რეზისტენტული მექანიზმები. იგივე ეფექტი აქვს ანტიბიოტიკების ზედმეტად გამოყენებას.

ყოველთვის, როდესაც ანტიბიოტიკის გამოყენება ხშირია ან ვრცელდება დიდი ხნის განმავლობაში, ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის გავრცელების რისკი იზრდება. ეს განსაკუთრებით ახლა ხდება, როდესაც რეზისტენტული გენები სულ უფრო ხშირად ხდება.

ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის განვითარებისა და გავრცელების მთავარი ფაქტორია გამოყენების გამოყენება ანტიბიოტიკები სოფლის მეურნეობაში.

ნახირის ცხოველები ძალზე მგრძნობიარეა ინფექციური დაავადებების მიმართ და ფერმერები ეწინააღმდეგებიან რისკს ცხოველებისათვის მათი დაცვით ანტიბიოტიკების დაბალი დონის გამოკვებით. ანტიბიოტიკების ეს მუდმივი გამოყენება იდეალურ პირობებს ქმნის რეზისტენტული მუტანტის გენების განვითარებისა და გავრცელებისათვის.

მიუხედავად იმისა, რომ სოფლის მეურნეობაში გამოყენებული ზოგიერთი ანტიბიოტიკი არ გამოიყენება ადამიანებში, ჰორიზონტალური გენების გადატანამ საშუალება მისცა რეზისტენტული სოფლის მეურნეობის გენები გამოჩნდნენ ანტიბიოტიკებში, რომლებიც გამოიყენება ადამიანის მკურნალობის დროს. თუ ანტიბიოტიკების გამოყენება ყველგან მკვეთრად არ შეიზღუდება, მათ შორის სოფლის მეურნეობაში, უფრო და უფრო მეტი ანტიბიოტიკი წამლის ტიპი კარგავს ეფექტურობას.

ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის გავრცელებისას, ამჟამად გამოყენებული ანტიბიოტიკები ნაკლებად ეფექტური ხდება. სპეციფიკურ პაციენტებში დაავადების გამომწვევ ბაქტერიულ შტამებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული ხარისხის წინააღმდეგობა სხვადასხვა ანტიბიოტიკების მიმართ და მკურნალობა შეიძლება გადაიდო, სანამ მოქმედებს ანტიბიოტიკი.

უარეს შემთხვევაში, არცერთი ხელმისაწვდომი ანტიბიოტიკი არ მოქმედებს და პაციენტი თავად მოქმედებს იმუნური სისტემა შეიძლება ვერ შეძლო ბაქტერიების წინააღმდეგ ბრძოლა. პაციენტი ხდება ანტიბიოტიკებისადმი მდგრადი ბაქტერიების წყარო, რომლებიც შეიძლება გავრცელდეს მთელ საავადმყოფოში.

იმის გამო, რომ ანტიბიოტიკები მუშაობენ ბაქტერიული ფუნქციების მოშლის რამდენიმე სხვადასხვა საშუალების გამოყენებით, ბაქტერიების უმეტესობა ვითარდება წინააღმდეგობა ერთ-ერთი ამ მექანიზმის მიმართ, მაგრამ მაინც შეიძლება განადგურდეს სხვა ანტიბიოტიკების გამოყენებით, რომლებიც განსხვავებულად მოქმედებს.

გაჩნდა ე.წ. "სუპერ შეცდომები”სერიოზული პრობლემაა, რადგან მათ აქვთ განვითარებული რეზისტენტობა ყველა ცნობილი ანტიბიოტიკის მიმართ. ამ შემთხვევებში მხოლოდ ახალი ანტიბიოტიკები გამოდგება, რომლებიც ახალ სტრატეგიებს იყენებს, მაგრამ ასეთი ახალი წამლების სწრაფად განვითარება შეუძლებელია.

ამ დროისთვის ბაქტერიები იმარჯვებენ რბოლაში არსებული ანტიბიოტიკებისადმი წინააღმდეგობის გაწევით უფრო სწრაფად ვიდრე ახლები აღმოაჩინეს. თუ ამჟამინდელი ტენდენციები გაგრძელდება, შორს არ არის დრო, როდესაც ანტიბიოტიკი არ მოქმედებს ზოგიერთი გავრცელებული დაავადების წინააღმდეგ. დაავადებები, რომლებიც დღეს ადვილად იკურნება, შეიძლება მომაკვდინებელი გახდეს.

ანტიბიოტიკები თავს ესხმიან ბაქტერიების ფუნქციონირებას, მაგალითად, უჯრედის კედლის კონსტრუქციაში ჩარევას დნმ. არსებობს ბაქტერიების შეტევის შეზღუდული რაოდენობის გზები და როდესაც არსებული შეტევები აღარ მუშაობს, საჭიროა აბსოლუტურად ახალი ტიპის ანტიბიოტიკი, რომელიც იყენებს სრულიად ახალ სტრატეგიას.

ამ დროისთვის ასეთი ანტიბიოტიკი არ არსებობს და ის, ვინც განვითარებაშია, არ არის დამტკიცებული, როგორც უსაფრთხო და არც ისეთი ეფექტური. ჯანდაცვის პროფესიონალები აწყდებიან მომავლის წინაშე, სადაც ანტიბიოტიკები მხოლოდ ა შეზღუდული რაოდენობის შემთხვევები.

ახალი წამლების შემუშავების გარდა, სტრატეგია ანტიბიოტიკების გამოყენების შეზღუდვა იმ შემთხვევებში, როდესაც ისინი ნამდვილად საჭიროა, ხელს შეუწყობს ბაქტერიული რეზისტენტობის შემდგომი განვითარების შეფერხებას. ხშირად, როდესაც საერთო ინფექციები სერიოზული არ არის და პაციენტი ჯანმრთელია, იმუნურ სისტემას შეუძლია იზრუნოს და განეიტრალოს ბაქტერიები.

სოფლის მეურნეობაში შესაძლებელია ჯანმრთელი ცხოველების აღზრდა სუფთა გარემოში დაავადების შემცირების პრაქტიკის გამოყენებით მინიმუმამდე დავიყვანოთ ანტიბიოტიკების გამოყენება და შევამციროთ რეზისტენტულის შერჩევისა და გავრცელების შესაძლებლობები ბაქტერიები. ჯანდაცვის პროფესიონალები და მკვლევარები იყენებენ ორმხრივ მიდგომას. ზოგადად ანტიბიოტიკების გამოყენების შეზღუდვა და ახალი ტიპის ანტიბიოტიკების სწრაფად ძებნა საუკეთესო გზაა ყველას ჯანმრთელობა მომავალში.