Задаци за 21. век

Док нам последњих деценија пажњу привлаче вируси као највећа опасност по здравље и судбину човека, бактерије поново прете...

кликните на слику за детаљнији приказ

Светска здравствена организација објавила је 2000. године упозорење: „Ако се ништа не предузме, већ око 2010. године постојећи антибиотици постаће неделотворни.” То време сада је ту, пред нама. Иако се испоставило да су се стручњаци ове угледне организације преварили у времену, нису, нажалост, погрешили у основној процени – битку против бактерија ускоро можемо да изгубимо!
Данас је око 70 одсто узрочника зараза у болницама отпорно бар на један од антибиотика, а случајеви вишеструке отпорности све су многобројнији. Доспели смо у стање кад се за лечење зараза изазваних „супербактеријама” понекад мора прибећи антибиотицима који су одавно избачени из употребе јер су били сувише јаки, односно отровни по организам. Још је Александар Флеминг, убрзо по открићу пеницилина 1928. године, упозорио да би бактерије могле да развију отпорност на антибиотике. Пошто је с муком освојила производњу пеницилина, фармацеутска индустрија деловала је брзо. Од 1940. до 1970. године направила је више од сто антибиотика. Изгледало је да је битка против заразних болести заувек добијена. Заварани овим успехом истраживачи су посустали. За наредних четрдесет година створили су само три нове класе антибиотика. И док је за развој неког антибиотика потребно десет до петнаест година, данашње бактерије развију отпорност према њима за много краће време – од једне до четири године. При таквом стању ствари оне сигурно побеђују...
Да би се изашло из овог опасног ћорсокака, истраживачи су одлучили да у битку уђу с новим оружјем, потпуно другачијим од антибиотика. Пажњу су усмерили на три основна средства: антимикробне пептиде, бактериофаг вирусе и на супстанце које могу да кидају везе помоћу којих се бактерије „споразумевају”.

Антимикробни пептиди

А шта ако се убојито оружје против бактерија крије баш у људском телу? На површини коже и слузокоже постоји невидљива армија која је прва линија наше одбране – такозвани антимикробни пептиди, откривени 1980. године. Њихова улога је да уништавају бактерије и вирусе пре него што продру у тело. Захваљујући својим крајевима наелектрисаним позитивно, ови пептиди попут магнета привлаче бактеријске опне које су наелектрисане негативно. Други крај пептида је липофилан, што значи да има велику пријемчивост према бактеријској опни. Пошто се закачи за плен, пептид се убацује у опну уљеза и изазива његово прскање.
До сада је откривено више од 700 оваквих пептида. Неколико се већ доказало у борби против локалних, спољних зараза. Крајем 2008. године један од њих успешно је залечио ране на ногама 800 пацијената, болесника од шећерне болести. Али, због нестабилности пептида у крви они не могу да се искористе за лечење унутрашњих зараза. Тим пре што их величина спречава да путују кроз тело и брзо их уништава наш одбрамбени систем. Једна група хемичара с универзитета Пенсилваније разрешила је ове тешкоће. Изумела је вештачке пептиде, чији је један крај такође позитивно наелектрисан, док је други липофилан. Али, ови пептиди десет пута су мањи од природних и не изазивају одговор одбрамбеног система човека. Такође, показало се да су сто пута делотворнији. Код кунића заражених опасном златном стафилококом, једно овакво једињење показало се подједнако добро као „ванкомицин”, антибиотик за који се сматра да је тренутно најбољи. Ипак, код неких стручњака постоји бојазан да би једињење, за сада названо ПМæ-30063, могло да буде исто толико опасно и по опне људских ћелија. Његови творци то одбацују, тврдећи да има хиљаду пута мању пријемчивост за људске опне, које су много слабије наелектрисане од бактеријских.
Али, ни то није све. Док у лабораторијској култури бактерије успевају да развију отпорност према антибиотицима у току три до пет циклуса – на ово једињење отпорности није било ни после седамнаест циклуса. Оно тако нагло разара бактеријске опне да бактерије не стигну да мутирају и нађу одговор на напад. Очекује се да би ова супстанца приближно за пет година могла да замени антибиотике у лечењу зараза стафилококом.


Ждерачи бактерија

Бактериофаги, што буквално значи „ждерачи бактерија”, откривени су 1915. године. Иако су ови вируси брзо наговестили своје могућности, пали су у сенку пеницилина 1941. године. Само неке источноевропске државе наставиле су њихово истраживање (и данас се користе за лечење рана у Пољској и Грузији). Сада бактериофаги поново излазе на сцену. У Америци је 2006. године одобрена њихова употреба у спреју – за уништавања бактерија на месу. Предстоји њихова примена и у медицини.
Начин деловања бактериофага помало је застрашујући. Унутар бактерије размножавају се експоненцијалном брзином, чиме је уништавају. За разлику од природних пептида, могу да доспеју до свих места у телу где и бактерије, укључујући мозак. И докле год има бактерија, траје и њихово размножавање, а затим их наше тело избацује. Занимљиво је да, као на антибиотике, бактерије и на њих могу да развију отпорност. Али, то траје кратко, јер бактериофаги такође мутирају и поново постају кобни по бактерије.
Група истраживача из Напуља показала је 2007. године како фаготерапија може да спасе 97 одсто мишева заражених смртоносном дозом једног стафилокока отпорног на антибиотике. Лекари из Лондона успели су да излече више пацијената који су боловали од хроничног запаљења уха. Међутим, пошто се ради о вирусима, на неки начин живим организмима, њихово коришћење за лечење мора врло пажљиво да се одмерава. Уочено је да неки бактериофаги, уместо да уништавају бактерије, могу да се „задовоље” и уношењем својих гена у њих. Тако би могли да послуже за преношење вирулентних гена с једне бактерије на другу. Да би отклонили овакве опасности, стручњаци настоје да створе генетски измењене бактериофаге који неће имати неповољна својства.

Бактеријско споразумевање

Иако поменуте биолошке битке буде наду, неки истраживачи више цене примену војне тактике. Овде се она састоји у ремећењу и кидању веза између бактерија, чиме се спречава да остваре свој ратни план, а помаже антибиотицима. Јер, посредством одређених молекула, бактерије размењују сигнале и непрестано процењују своју бројност, односно „кворум”. Све док не достигну одређени праг, неће бити опасне. Али, кад га пређу, нагло покрећу гене за масовно лучење токсина, отрова. Истраживачи са универзитета у Кембриџу претражују милионе антитела не би ли међу њима нашли оне који могу да ремете или прекидају ово бактеријско споразумевање. Дански стручњаци открили су супстанцу која убрзава распад молекула за везу код бактерије псеудомонас, одговорне, између осталог, за појаву менингитиса. Пошто нису примиле сигнал, бактерије се не шире.
Ешел Јакоб, са Универзитета у Тел Авиву, запазио је да се неке сродне бактерије понекад међусобно уништавају. Заправо, стварају једињење које кочи раст колоније и донекле постају канибали. Претпоставља се да би вештачко уношење овог једињења у колонију могло сасвим да је уништи. Док бактерије вероватно не би могле да развију отпорност према супстанци која је њихов производ.