Развој нових алтернативних терапија за антибиотске лекове постаје све неопходнији, због све већег ширења феномена резистенције на антибиотике.
Антибиотик отпорне
Отпорност на антибиотике је феномен у коме бактерије постају неосетљиве - стога отпорне - на антибиотску терапију.
Због тога, лек постаје неспособан да убије или инхибира раст бактерија одговорних за инфекцију коју треба лечити.
Отпорност на антибиотике може бити два типа:
- Интринзична резистенција, то јест отпорност која је већ присутна у бактеријама чак и прије узимања лијека;
- Стечена или индукована отпорност, односно отпорност која се развија у бактеријама тек након узимања антибиотика.
Од открића првих антибиотика до данас, ови лијекови су се често користили, иако не увијек исправно.
Заправо, злоупотреба и злоупотреба антибиотика - нарочито у последњих неколико година - погодовала је развоју стечене отпорности бактерија; стога су фаворизовали избор нових резистентних бактеријских сојева.
Употреба антибиотика, чак и када то није неопходно, или непоштовање дозе и трајања терапије коју је одредио лекар, само су неки од погрешних понашања која су фаворизовала - и, нажалост, још увек - у корист развоја резистенције на антибиотике.
Из ових разлога, фокус истраживања је на новим терапијским стратегијама које могу представљати валидне алтернативе терапији антибиотицима, у нади да ће се идентификовати нови третмани који су подједнако ефикасни у борби против инфекција, који не фаворизују развој резистенције и који индукују мање нуспојаве.
Терапија бактериофагом
Бактериофаги (или фаги) су вируси који могу да заразе бактеријске ћелије, али не и људске ћелије.
Тачније, бактериофаги нападају бактерије убризгавајући свој генетски материјал у њих, тако да се могу репродуковати. У ствари, вирус није у стању да се самостално реплицира и да то уради, потребно је да искористи друге ћелије, у овом случају бактеријске ћелије.
Бактериофаги се, дакле, умножавају унутар бактерије док не проузрокују лизу и, посљедично, смрт.
Откриће бактериофага
Британски бактериолог Ернест Ханкин је 1896. године примијетио да су ријеке Гангес и ријека Јумна у Индији имале антибактеријска својства која су смањила учесталост случајева колере и дизентерије у подручјима у близини двију ријека.
Ханкин је поставила хипотезу да се ова антибактеријска својства приписују непознатој супстанци, која може ићи даље од порцуланских филтера који се користе за филтрирање воде ријеке, али који се могу деградирати на високим температурама (термолабилни).
У каснијим годинама, други бактериолози су приметили сличне појаве, али ниједан од њих није подстакао предмет.
Скоро двадесет година након Ханкинових првих запажања, енглески бактериолог Фредерицк Творт примијетио је сличан феномен као Ханкин и претпоставио да "непозната супстанца" с антибактеријским дјеловањем може бити вирус. Међутим, због недостатка средстава, Творт није успио наставити своја истраживања у овој области.
Само двије године након што је француско-канадски микробиолог Фелик д'Херелле, почетком 1900-их, открио - или радије поново открио - постојање бактериофага.
Убрзо након свог открића, д'Херелле је направио први покушај да уведе терапију базирану на бактериофагима за лечење дизентерије. Овај покушај је био успешан.
Након тога, тестирана је и терапија бактериофагом за лечење других инфекција, па чак иу овим случајевима, добијени су позитивни резултати.
Међутим, са појавом антибиотика, употреба бактериофага на Западу била је заустављена у корист коришћења новооткривених лекова.
У источној Европи, с друге стране, бактериофагна терапија се и даље развија и још увек се користи данас.
Поновно откривање бактериофагне терапије
Терапија бактериофагима - постављена на Западу са појавом антибиотика - поново изазива велико интересовање, због сталног пораста феномена резистенције на антибиотике.
Бактериофаги се сматрају природним непријатељима бактерија и имају предност у односу на антибиотике:
- Они су веома специфични, јер је сваки бактериофаг селективан за одређене бактеријске врсте или, чак, за специфичне бактеријске врсте. Ова карактеристика је веома важна, јер су на тај начин бактерије одговорне за инфекцију једини циљеви терапије и не видимо убијање микроба који чине људску бактеријску флору, као што се често дешава са уобичајеним антибиотским лековима. Све ово доводи до смањења нежељених ефеката узрокованих многим антибиотицима, као што је - на пример - дијареја.
- Захваљујући лизи бактерија бактериофаги индиректно стимулишу имуни систем. У ствари, са бактеријском лизом настају ћелијски фрагменти које препознају ћелије нашег имуног система; овај феномен омогућава активацију свих механизама одбране који су природно присутни у људском телу.
- Може се десити да бактерија развије отпорност и против бактериофага, међутим, ако се то догоди, фаги могу да развију у кратком времену нови сој који може поново да нападне бактерије.
- Када се бактерије одговорне за инфекцију елиминишу, бактериофаги такође нестају.
- Они су јефтини, јер су бактериофаги лако доступни у природи.
Упркос важним предностима које имају, бактериофаги могу имати и неке недостатке:
- Будући да су бактериофаги високо специфични према одређеним типовима бактерија, препарација на бази фага, која се спроводи за лечење одређених инфекција, мора бити персонализована за сваког појединачног пацијента. Стога је неопходно тачно одредити које су бактерије одговорне за инфекцију. То може узроковати проблеме, посебно када је пацијент у опасности од живота и нема времена за обављање одговарајућих тестова за идентификацију бактерија које покрећу инфекцију.
- Бактеријски токсини који могу бити штетни за организам могу бити садржани у истом препарату фага.
- Може доћи до преноса бактеријских гена између вируса.
- Након бактеријске лизе, прекомјерна количина токсина може се ослободити у организам што доводи до претеране стимулације имуног система; то може изазвати појаву токсичног шока.
У сваком случају, упркос недостацима, терапија бактериофагом остаје валидна алтернатива антибиотској терапији.
Највећа препрека, вероватно, је она коју даје начин развоја препарата фага. У ствари, ови препарати се могу добити у релативно кратком времену почевши од супстанци које се налазе у природи (као што је, на пример, речна вода). Међутим, ове методе припреме не задовољавају западне стандарде који регулишу развој и употребу нових лијекова.
У Сједињеним Америчким Државама, међутим, Управа за храну и лијекове (ФДА) одобрила је употребу препарата базираних на бактериофагима за деконтаминацију животиња, биљака и одговарајућих деривата намијењених за људску потрошњу.
Инхибитори сензора кворума
Терапија инхибитора кворумског сензора изазива велико интересовање као могућу алтернативу антибиотској терапији.
Ова врста третмана није у стању да убије бактерије, али их спречава да проузрокују оштећење организма.
Да би се боље разумио механизам дјеловања овог третмана, корисно је укратко представити оно што је кворумско очитавање.
Кворум-очитавање
Сензор за кворум је облик комуникације коју бактерије користе да би међусобно размјењивали информације.
Да би комуницирали, бактерије користе одређене хемијске супстанце (назване самоиндукторе) које пружају информације о бактеријској популацији, укључујући и информације о њеној величини.
Када популација бактерија достигне кворум (чије је дословно значење минимални број чланова, неопходан и потребан, како би се доносиле одлуке о управљању), аутоиндуктори дјелују тако што промовирају или инхибирају транскрипцију одређених типова гена и регулирају активацију или мање од метаболичких путева.
Механизам детекције кворума је идентификован у скоро свим врстама бактерија (и по Грам-позитивним и по Грам-негативним), укључујући и оне патогене за људе.
Патогене бактерије комуницирају једна са другом да би регулисале производњу штетних супстанци или активирале механизме који им омогућавају да их не препознају ћелије имуног система организма домаћина. Ипак, друге бактерије, путем кворум-сенсинга, могу да одгоде производњу штетних супстанци док бактеријска колонија не достигне такве димензије да осигура успостављање инфекције тако што ће надјачати имуни систем домаћина.
Инхибитори сензора кворума
Сходно томе, кворум је неопходан за комуникацију одређених патогених бактерија и за ослобађање штетних супстанци које производе.
Блокирање ове форме бактеријске комуникације, према томе, може бити корисно да се заустави почетак бактеријских инфекција које иначе могу изазвати озбиљне патологије (као што су, на пример, колера или инфекције са Псеудомонас аеругиноса ).
Осим тога, чини се да терапија инхибитора кворумског сенсинга представља мањи ризик од развоја бактеријске отпорности у односу на терапију антибиотицима.
Студије које су спроведене на животињама које користе инхибиторе за детекцију кворума да би се спречио настанак инфекција са Стапхилоцоццусом дали су позитивне резултате.
Стога се истраживања у овој области настављају развијати у покушају идентификације нових молекула способних да инхибирају бактеријску комуникацију и настале инфекције и патологије.
