Розвиток нових альтернативних методів лікування антибіотичних препаратів стає все більш необхідним у зв'язку з поширенням явища резистентності до антибіотиків.
Антибіотик-опір
Резистентність до антибіотиків - це явище, при якому бактерії стають нечутливими, тому стійкі до антибіотикотерапії.
Таким чином, препарат стає нездатним вбивати або пригнічувати ріст бактерій, відповідальних за інфекцію, яку він призначений для лікування.
Резистентність до антибіотиків може бути двох типів:
- Внутрішня резистентність, тобто стійкість, яка вже присутній у бактеріях ще до прийому препарату;
- Придбана або індукована резистентність, тобто стійкість, яка розвивається у бактерій тільки після прийому антибіотика.
З моменту відкриття перших антибіотиків на сьогоднішній день ці препарати широко використовуються, хоча і не завжди правильно.
Фактично, зловживання та зловживання антибіотиками - особливо в останні роки - сприяли розвитку придбаної стійкості бактеріями; отже, вони сприяли відбору нових стійких бактеріальних штамів.
Використання антибіотиків, навіть якщо це не є необхідним, або невиконання дози і тривалості терапії, встановленої лікарем, є деякими помилковими поведінками, які сприяли - і, на жаль, досі - сприяють розвитку резистентності до антибіотиків.
З цих причин основна увага приділяється новим терапевтичним стратегіям, які можуть бути дійсними альтернативами терапії антибіотиками, з надією на виявлення нових методів лікування, які однаково ефективні у боротьбі з інфекціями, які не сприяють розвитку резистентності і які індукують менше побічні ефекти.
Бактеріофагова терапія
Бактеріофаги (або фаги) є вірусами, які можуть інфікувати бактеріальні клітини, але не клітини людини.
Точніше, бактеріофаги атакують бактерії, вводячи в них свій генетичний матеріал, щоб вони могли розмножуватися. Насправді, вірус не здатний самостійно розмножуватися і робити це потрібно для експлуатації інших клітин, в даному випадку бактеріальних клітин.
Бактеріофаги, таким чином, розмножуються всередині бактерії, поки вони не викликають лізис і - отже - смерть.
Відкриття бактеріофагів
У 1896 році британський бактеріолог Ернест Ханкін зауважив, що води річки Ганг і річка Джумна в Індії володіли антибактеріальними властивостями, що знизило частоту випадків холери і дизентерії в районах, розташованих поблизу двох річок.
Hankin висунув гіпотезу, що ці антибактеріальні властивості повинні бути пов'язані з невідомою речовиною, здатною вийти за межі фарфорових фільтрів, що використовуються для фільтрації води річки, але які можуть погіршитися при високих температурах (термолабільних).
У наступні роки інші бактеріологи спостерігали подібні явища, але жоден з них не сприяв цьому.
Близько двадцяти років після перших спостережень Ханкіна англійський бактеріолог Фредерік Творт (Frederick Twort) спостерігав подібне явище, описане Ганкіном, і припустив, що "невідома речовина" з антибактеріальною активністю може бути вірусом. Однак, через відсутність коштів, Twort не зміг продовжити свої дослідження в цій області.
Пройшло лише два роки після того, як на початку 1900-х років французький канадський мікробіолог Фелікс д'Ерел виявив - або, скоріше, знову відкрив - існування бактеріофагів.
Незабаром після свого відкриття d'Herelle зробив першу спробу ввести терапію на основі бактеріофага для лікування дизентерії. Ця спроба була успішною.
Після цього тестували бактеріофаги для лікування інших інфекцій, і навіть у цих випадках були отримані позитивні результати.
Проте, з появою антибіотиків, використання бактеріофагів на Заході було відкладено на користь використання знову відкритих препаратів.
З іншого боку, у Східній Європі терапія бактеріофагами продовжує розвиватися і до цих пір використовується.
Відновлення бактеріофагової терапії
Бактеріофагова терапія - відкладена на Заході з появою антибіотичних препаратів - знову викликає великий інтерес, що пов'язано з постійним зростанням феномена стійкості до антибіотиків.
Бактеріофаги вважаються природними ворогами бактерій і мають переваги перед антибіотиками:
- Вони високо специфічні, так як кожен бактеріофаг є селективним для конкретних видів бактерій або, навіть, для конкретних бактеріальних штамів. Ця характеристика є дуже важливою, оскільки, таким чином, бактерії, відповідальні за інфекцію, є єдиними мішенями терапії, і ми не є свідками вбивства мікробів, які складають людську бактеріальну флору, як це часто буває з звичайними антибіотичними препаратами. Все це призводить до зниження побічних ефектів, викликаних багатьма антибіотиками, такими як, наприклад, діарея.
- Завдяки лізису бактерій бактеріофаги побічно стимулюють імунну систему. Фактично, з бактеріальним лізисом утворюються клітинні фрагменти, які розпізнаються клітинами нашої імунної системи; це явище, таким чином, дозволяє активізувати всі захисні механізми, які природно присутні в організмі людини.
- Може статися, що бактерії розвивають стійкість і проти бактеріофагів, однак, якщо це відбудеться, фаги здатні за короткий час розвинути новий штам, здатний знову напасти на бактерії.
- Коли бактерії, відповідальні за інфекцію, усуваються, бактеріофаги також зникають.
- Вони дешеві, тому що бактеріофаги легко доступні в природі.
Незважаючи на важливі переваги, які вони мають, проте, бактеріофаги також можуть мати деякі недоліки:
- Оскільки бактеріофаги є високоспецифічними щодо певних типів бактерій, препарат на основі фага, що проводиться для лікування конкретних інфекцій, повинен бути персоналізованим для кожного окремого пацієнта. Тому необхідно точно визначити, які бактерії несуть відповідальність за інфекцію. Це може викликати проблеми, особливо коли пацієнт знаходиться під загрозою життя і немає часу для проведення відповідних тестів для виявлення бактерій, які викликають інфекцію.
- Бактеріальні токсини, які можуть бути шкідливими для організму, можуть міститися в одному і тому ж препараті фага.
- Можливе перенесення бактеріальних генів між вірусами.
- Після бактеріального лізису в організм можуть надходити надмірні кількості токсинів, що призводить до надмірної стимуляції імунної системи; це може призвести до появи токсичного шоку.
У будь-якому випадку, незважаючи на недоліки, терапія бактеріофагами залишається дійсною альтернативою антибіотикотерапії.
Найбільшою перешкодою, ймовірно, є те, що дається способом розвитку фагових препаратів. Фактично ці препарати можуть бути отримані в відносно короткий час, починаючи з речовин, що знаходяться в природі (наприклад, річкової води). Однак ці способи приготування не відповідають західним стандартам, які регулюють розвиток і застосування нових лікарських засобів.
У Сполучених Штатах, однак, Управління харчових продуктів і медикаментів (FDA) схвалило використання препаратів на основі бактеріофагів для знезараження тварин, рослин і відповідних похідних, призначених для споживання людиною.
Інгібітори, що визначають кворум
Терапія інгібітора, що визначає кворум, викликає значний інтерес як можливу альтернативу терапії антибіотиками.
Цей вид лікування не здатний вбивати бактерії, але запобігає їх ушкодженню організму.
Для кращого розуміння механізму дії цього лікування корисно короткий вступ про те, що є кворум-зондування.
кворум зондування
Кворум-зондування - це форма спілкування, яку використовують бактерії для обміну інформацією між собою.
Для спілкування бактерії використовують певні хімічні сполуки (звані самоіндукторами), які надають інформацію про бактеріальну популяцію, включаючи інформацію про її розмір.
Коли бактеріальна популяція досягла кворуму (чий буквальний сенс - мінімальна кількість членів, необхідна і необхідна для прийняття управлінських рішень), автоіндуктори діють, сприяючи або пригнічуючи транскрипцію певних типів генів і регулюючи активацію або менше метаболічних шляхів.
Механізм чутливості кворуму був ідентифікований майже у всіх типах бактерій (як грампозитивних, так і грамнегативних), у тому числі патогенних для людини.
Патогенні бактерії спілкуються один з одним для регулювання виробництва шкідливих речовин або для активації механізмів, які дозволяють їм не розпізнаватися клітинами імунної системи організму господаря. Інші бактерії, через чутливість кворуму, здатні затримувати виробництво шкідливих речовин, поки бактеріальна колонія не досягне таких розмірів, щоб забезпечити встановлення інфекції, переважаючи імунну систему господаря.
Інгібітори, що визначають кворум
Тому чутливість кворуму є важливою для комунікації певних патогенних бактерій і для вивільнення шкідливих речовин, які вони виробляють.
Блокування цієї форми бактеріальної зв'язку, таким чином, може бути корисним для припинення настання бактеріальних інфекцій, які в іншому випадку можуть викликати серйозні патології (такі як, наприклад, холера або інфекції Pseudomonas aeruginosa ).
Крім того, видається, що терапія інгібіторів, що визначає кворум, має менший ризик розвитку бактеріальної резистентності порівняно з антибіотикотерапією.
Дослідження, проведені на тваринах з використанням інгібіторів кворуму, щоб запобігти появі стафілококових інфекцій, дали позитивні результати.
Отже, дослідження в цій області продовжують розвиватися в спробі ідентифікувати нові молекули, здатні інгібувати бактеріальну комунікацію і внаслідок цього інфекції і патології.
