Antibiotikaresistens

Naturlig udvælgelse i aktion

Et velkendt eksempel på naturlig selektion i praksis er udviklingen af antibiotikaresistens hos mikroorganismer. Siden Alexander Flemings opdagelse af penicillin i 1928 er antibiotika blevet brugt til at bekæmpe bakterielle sygdomme. Naturlige bakteriepopulationer indeholder blandt deres enorme antal individuelle medlemmer en betydelig variation i deres genetiske materiale som følge af mutationer. Når de fleste bakterier udsættes for antibiotika, dør de hurtigt, men nogle af dem kan have mutationer, der gør dem lidt mindre modtagelige. Hvis eksponeringen for antibiotika er kortvarig, vil disse individer overleve behandlingen. Denne selektive eliminering af dårligt tilpassede individer fra en population er naturlig udvælgelse.

Forudsigelse

I Flemings Nobelprisforelæsning i 1945 sagde han:

"Det er ikke svært at gøre mikrober resistente over for penicillin i laboratoriet ved at udsætte dem for koncentrationer, der ikke er tilstrækkelige til at dræbe dem, og det samme er lejlighedsvis sket i kroppen... Den tid kan komme, hvor penicillin kan købes af alle i butikkerne. Så er der fare for, at den uvidende mand let kan underdosere sig selv og ved at udsætte sine mikrober for ikke-dødelige mængder af stoffet gøre dem resistente".

Maclyn McCarty forklarede, hvordan det var før antibiotika:

"Der er en række infektioner, som ingen nogensinde var blevet helbredt fra, før man opdagede effektive antibakterielle midler".

Resistens over for antibiotika øges ved, at der overlever individer, som er immune over for antibiotikaets virkninger. Deres afkom arver resistensen, hvilket skaber en ny population af resistente bakterier.

Mekanisme

De mekanismer, som bakterierne gennemgår for at blive antibiotikaresistente, er via genetisk mutation og horisontal genoverførsel.

Virkning på kirurgi og medicin

Alle operationer, der involverer opskæring af kroppen, indebærer en stor risiko for infektion. Antibiotika, der gives før og efter operationen, gør det muligt for kirurger at udføre operationer, som tidligere ville have været livsfarlige. Operationer i det åbne hjerte er et indlysende eksempel.

Kræftbehandlinger som kemoterapi og strålebehandling skader immunsystemet. Antibiotika ordineres for at styrke kroppens naturlige forsvar. Patienter med organtransplantationer bruger altid medicin til at undertrykke immunsystemet, da det ellers angriber transplantationen. Derfor bruges antibiotika til at beskytte kroppen. Uden effektive antibiotika ville begge patientgrupper kunne dø af infektioner, som deres immunsystem ikke længere kunne kontrollere.

"Det er en temmelig dyster fremtid, og jeg tror, at mange større operationer vil være alvorligt truet," sagde professor Richard James fra University of Nottingham.

Medicinske anvendelser er også truet. Antallet af prøver, der viser resistens mod carbapenemer, en af de mest effektive grupper af antibiotika, er steget kraftigt fra en håndfuld tilfælde i 2003 til over 300 tilfælde i 2010. "Mit laboratorium ser et stigende antal resistente stammer år for år", sagde professor Neil Woodford fra Health Protection Agency's antimikrobielle resistensenhed. De fleste tilfælde er resistente over for nogle lægemidler. Endnu værre er det, at der er nogle få tilfælde af stammer, som intet antibiotikum kan røre.

Mange infektioner, som næsten var elimineret, kommer tilbage. Den seksuelt overførte sygdom gonoré bliver stadig vanskeligere at behandle. Over hele verden er multiresistent og ekstremt resistent tuberkulose et voksende problem. Kun et par lægemidler virker stadig.

Infektioner, der rammer ældre, når de er indlagt på hospitalet, er et af de største problemer. Den største trussel i Det Forenede Kongerige er opportunistiske bakterier, der lever i tarmene, såsom E. coli og Klebsiella. De er nu den mest almindelige form for infektion, som patienterne får på hospitalet. De udviser stigende resistens over for antibiotika.

Officiel advarsel

Det britiske kabinetskontor har udsendt en advarsel fra det nationale risikoregister for civile nødsituationer. Det hedder, at "antallet af infektioner, der kompliceres af antimikrobiel resistens, kan stige markant i løbet af de næste 20 år". "Uden effektive antibiotika kan selv mindre kirurgiske indgreb og rutineoperationer blive højrisikoprocedurer, hvilket fører til længere sygdomsvarighed og i sidste ende for tidlig dødelighed".

Verdenssundhedsorganisationen

WHO har udsendt lignende vurderinger:

"Brugen og misbruget af antimikrobielle stoffer ... har i løbet af de sidste 70 år ført til en ubarmhjertig stigning i antallet og typerne af mikroorganismer, der er resistente over for disse lægemidler - hvilket fører til dødsfald, øget lidelse og invaliditet samt højere sundhedsudgifter".

"Dødsfald som følge af akutte luftvejsinfektioner, diarrésygdomme, mæslinger, aids, malaria og tuberkulose udgør mere end 85 % af den globale infektionsdødelighed. Resistensen over for førstegangsmedicin hos de fleste af de patogener, der forårsager disse sygdomme, varierer fra nul til næsten 100 %. I nogle tilfælde er resistens over for anden- og tredjelinjemidler en alvorlig trussel mod behandlingsresultaterne. De bakterier, der forårsager tuberkulose (TB), kan udvikle resistens over for de antimikrobielle lægemidler, der anvendes til at helbrede sygdommen. Multidrug-resistent tuberkulose (MDR-TB) er tuberkulose, der ikke reagerer på mindst isoniazid og rifampicin, de 2 mest effektive tuberkulosebekæmpelsesmidler (WHO, 2018).

"Hertil kommer den betydelige globale byrde af resistente, hospitalserhvervede infektioner, de nye problemer med antiviral resistens og de stigende problemer med lægemiddelresistens i de forsømte parasitsygdomme hos fattige og marginaliserede befolkningsgrupper".

WHO har nu opstillet en liste over verdens mest truende superbakterier. Antibiotikaresistente infektioner ses over hele verden.

Eksempler

Med tilstrækkelig lang tid og gentagen eksponering for antibiotikaet vil der opstå en population af antibiotikaresistente bakterier. Dette fører til et såkaldt evolutionært våbenkapløb eller co-evolution, hvor bakterier fortsat udvikler stammer, der er mindre modtagelige over for antibiotika, mens medicinske forskere fortsat udvikler nye antibiotika, der kan dræbe dem. En lignende situation opstår med pesticidresistens hos planter og insekter og med malariaresistens over for kinin.

Gonoré

En mand i Storbritannien har fået "verdens værste tilfælde nogensinde" af gonoré, en seksuelt overførbar sygdom. Den vigtigste behandling med antibiotika azithromycin og ceftriaxon har ikke kunnet kurere sygdommen. En myndighed sagde: "Det er første gang, at et tilfælde har udvist så høj grad af resistens over for begge disse lægemidler og over for de fleste andre almindeligt anvendte antibiotika".

Methicillinresistent Staphylococcus aureus

Der er opstået nye stammer af meticillinresistente Staphylococcus aureus (MRSA), som er resistente over for den næste generation af lægemidler.

Tuberkulose

Tuberkulose (TB) er en smitsom sygdom, der skyldes bakterier. Den forårsages af forskellige typer mykobakterier, normalt Mycobacterium tuberculosis. Sygdommen angriber normalt lungerne, men den kan også angribe andre dele af kroppen. Patogenet kan bevæge sig gennem luften og spredes fra en person til en anden. Eksperter mener, at en tredjedel af verdens befolkning er smittet med M. tuberculosis. Der opstår nye infektioner med en hastighed på én i sekundet.

Lægemiddelresistent tuberkulose er et alvorligt problem for folkesundheden i mange udviklingslande, da behandlingen er længerevarende og kræver dyrere lægemidler. MDR-TB defineres som resistens over for de to mest effektive tuberkulosemidler i første linje, nemlig rifampicin og isoniazid. Ekstensivt lægemiddelresistent tuberkulose er også resistent over for tre eller flere af de seks klasser af sekundære lægemidler.

Fuldstændig lægemiddelresistent tuberkulose blev først observeret i 2003 i Italien, men blev ikke bredt rapporteret før 2012. Den er resistent over for alle de lægemidler, der anvendes i øjeblikket.

Malaria

Malariainfektioner skyldes ikke bakterier, men en protozoisk parasit, som en myg har sprøjtet ind i blodet. De behandles normalt med en kombination af to lægemidler, artemether-lumefantrin. Nu har der været fire tilfælde i Storbritannien, hvor medicinen ikke har virket. Patienterne fik sygdommen i Afrika. En læge sagde: "Det er et tidligt tegn, og vi er nødt til at tage det ret alvorligt, da det kan være ved at udvikle sig til noget med større konsekvenser".

Teixobactin

Teixobactin er et antibiotikum, der blev opdaget i 2015, det første nye antibiotikum, der er blevet opdaget i 40 år. Det er endnu ikke godkendt til almindelig brug. Det virker mod alle gram-positive bakterier som Staphylococcus aureus og mod nogle andre bakterier som Mycobacterium tuberculosis.