Dezvoltarea de noi terapii alternative la medicamentele antibiotice devine din ce în ce mai necesară, din cauza prevalenței crescânde a fenomenului de rezistență la antibiotice.
Rezistenta la antibiotice
Rezistența la antibiotice este un fenomen în care bacteriile devin insensibile - deci rezistente - la terapia cu antibiotice.
De aceea, medicamentul devine incapabil să ucidă sau să inhibe creșterea bacteriilor responsabile pentru infecția care urmează a fi tratată.
Rezistența la antibiotice poate fi de două tipuri:
- Rezistența intrinsecă, adică rezistența deja prezentă în bacterii chiar înainte de a lua medicamentul;
- Rezistența dobândită sau indusă, adică rezistența care se dezvoltă în bacterii abia după administrarea antibioticelor.
De la descoperirea primelor antibiotice până în prezent, aceste medicamente au fost utilizate pe scară largă, deși nu întotdeauna în mod corect.
De fapt, abuzul și abuzul de antibiotice - în special în ultimii ani - au încurajat dezvoltarea rezistenței dobândite de bacterii; ca o consecință, au favorizat selectarea de noi tulpini bacteriene rezistente.
Utilizarea antibioticelor, chiar și atunci când nu este necesară, sau nerespectarea dozei și duratei terapiei stabilite de către medic, sunt unele dintre comportamentele greșite care au favorizat - și, din păcate, încă favorizează - dezvoltarea rezistenței la antibiotice.
Din aceste motive, cercetarea se concentrează pe noi strategii terapeutice care pot fi alternative valabile pentru terapia cu antibiotice, în speranța de a identifica noi tratamente care sunt la fel de eficiente în combaterea infecțiilor, care nu favorizează dezvoltarea rezistenței și care induc mai puțin efecte secundare.
Terapia cu bacteriofage
Bacteriofagii (sau fagii) sunt virusi care pot infecta celulele bacteriene, dar nu și celulele umane.
Mai exact, bacteriofagii atacă bacteriile prin injectarea materialului lor genetic, astfel încât să se poată reproduce. De fapt, virusul nu este capabil să se reproducă el însuși și trebuie să exploateze alte celule, în acest caz celulele bacteriene.
Prin urmare, bacteriofagii se înmulțesc în interiorul bacteriei până când provoacă liza și - în consecință - moartea.
Descoperirea bacteriofagilor
În 1896, bacteriologul britanic Ernest Hankin a observat că apele râului Gang și râul Jumna din India aveau proprietăți antibacteriene care au redus incidența cazurilor de holeră și dizenterie în zone situate în apropierea celor două râuri.
Hankin a emis ipoteza că aceste proprietăți antibacteriene ar fi atribuite unei substanțe necunoscute, capabile să meargă dincolo de filtrele de porțelan utilizate pentru filtrarea apei râului, dar care s-ar putea degrada la temperaturi ridicate (termolabile).
În ultimii ani, alți bacteriologi au observat fenomene similare, însă nici unul dintre ei nu a elaborat acest subiect.
Aproape douăzeci de ani după primele observații ale lui Hankin, un bacteriolog britanic numit Frederick Twort a observat un fenomen similar celui descris de Hankin și a emis ipoteza că "substanța necunoscută" cu activitate antibacteriană ar putea fi un virus. Cu toate acestea, din cauza lipsei de fonduri, Twort nu a reușit să-și continue cercetarea în acest domeniu.
Au fost doar doi ani după ce microbiologul francez-canadian Felix d'Herelle, la începutul anilor 1900, a descoperit - sau, mai degrabă, redescoperit - existența bacteriofagilor.
La scurt timp după descoperirea sa, d'Herelle a făcut prima încercare de a introduce o terapie bacteriofagă pentru tratamentul dizenteriei. Această încercare a avut rezultate pozitive.
Ulterior, terapia cu bacteriofag a fost testată și pentru tratamentul altor infecții și, chiar și în aceste cazuri, s-au obținut rezultate pozitive.
Cu toate acestea, odată cu apariția antibioticelor, în Occident utilizarea bacteriofagilor a fost retrasă în favoarea utilizării medicamentelor nou descoperite.
În Europa de Est, pe de altă parte, terapia cu bacteriofagi a continuat să se dezvolte și este încă folosită astăzi.
Redescoperirea terapiei cu bacteriofagi
Terapia cu bacteriofagi - abandonată în Occident odată cu apariția medicamentelor antibiotice - provoacă din nou un interes puternic, datorită creșterii continue a fenomenului de rezistență la antibiotice.
Bacteriofagii sunt considerați a fi dușmani naturali ai bacteriilor și au avantaje față de antibiotice:
- Acestea sunt foarte specifice, deoarece fiecare bacteriofag este selectiv pentru o anumită specie bacteriană sau chiar pentru tulpini bacteriene specifice. Această caracteristică este foarte importantă deoarece, în acest fel, bacteriile responsabile pentru infecție sunt singurele ținte ale terapiei și nu există nici o ucidere a microbilor care alcătuiesc flora bacteriană umană, așa cum se întâmplă adesea cu medicamentele obișnuite cu antibiotice. Toate acestea se traduc printr-o reducere a efectelor secundare cauzate de multe antibiotice, cum ar fi, de exemplu, diareea.
- Datorită lizării bacteriilor, bacteriofagii stimulează indirect sistemul imunitar. De fapt, cu fragmente de celule de liză bacteriene sunt generate care sunt recunoscute de celulele sistemului nostru imunitar; acest fenomen permite activarea tuturor mecanismelor de apărare prezente în mod natural în corpul uman.
- Bacteriile pot dezvolta rezistență la bacteriofagi, dar dacă se întâmplă acest lucru, fagii pot dezvolta o nouă tulpină capabilă să atace bacteriile într-un timp scurt.
- Când bacteriile responsabile pentru infecție sunt eliminate, chiar bacteriofagii dispar.
- Sunt ieftine, deoarece bacteriofagii sunt disponibili în natură.
În ciuda avantajelor importante pe care le au, cu toate acestea, bacteriofagii pot avea și unele dezavantaje:
- Deoarece bacteriofagii sunt foarte specifici anumitor tipuri de bacterii, preparatul pe bază de fagi, efectuat pentru tratamentul anumitor infecții, trebuie personalizat pentru fiecare pacient individual. Prin urmare, este necesar să se identifice exact ce bacterii sunt responsabile pentru infecție. Acest lucru poate cauza probleme, mai ales atunci când pacientul este în pericol de viață și nu există timp pentru a efectua testele corespunzătoare pentru identificarea exactă a bacteriilor care declanșează infecția.
- În cadrul aceluiași preparat de fag se pot conține toxine bacteriene care pot fi dăunătoare organismului.
- Transferul de gene bacteriene între o tulpină de virus și alta poate să apară.
- În urma lizării bacteriene, cantități excesive de toxine pot fi eliberate în organism, ceea ce duce la o stimulare excesivă a sistemului imunitar; acest lucru poate provoca declanșarea unui șoc toxic.
În orice caz, în ciuda dezavantajelor, terapia cu bacteriofag rămâne o alternativă valabilă la terapia cu antibiotice.
Cel mai mare obstacol, probabil, este dat de modul de dezvoltare al preparatelor de fagi. De fapt, aceste preparate pot fi obținute relativ rapid, pornind de la substanțe care apar în mod natural (cum ar fi, de exemplu, apă râu). Cu toate acestea, aceste metodologii de pregătire nu respectă normele occidentale care reglementează dezvoltarea și utilizarea noilor medicamente.
În Statele Unite, cu toate acestea, Food and Drug Administration (FDA) a aprobat utilizarea preparatelor bacteriofage pentru decontaminarea animalelor, plantelor și a derivaților acestora destinate consumului uman.
Inhibitori de sensibilitate la cvorum
Terapia cu inhibitor de senzație de cvorum cauzează un interes considerabil ca o posibilă alternativă la terapia cu antibiotice.
Acest tip de tratament nu este capabil să ucidă bacteriile, dar le împiedică să dăuneze organismului.
Pentru a înțelege mai bine mecanismul de acțiune al acestui tratament, este utilă o scurtă prezentare a ceea ce este utilă sensibilizarea cvorumului.
Cvorum-sensing
Sensibilitatea la cvorum este o formă de comunicare utilizată de bacterii pentru a face schimb de informații între ele.
Pentru a comunica, bacteriile folosesc compuși chimici specifici (numiți autoinductori) care furnizează informații despre populația bacteriană, inclusiv informații despre mărimea acesteia.
Atunci când populația bacteriană a atins cvorumul (a cărui semnificație literală este numărul minim de membri, indispensabili și necesari pentru a putea lua decizii de management), autoinductorii acționează prin promovarea sau inhibarea transcrierii anumitor tipuri de gene și prin reglementarea activării sau mai puțin decât căile metabolice.
Mecanismul de detectare a cvorumului a fost identificat în aproape toate tipurile de bacterii (gram-pozitive și gram-negative), inclusiv cele care sunt patogene pentru oameni.
Bacteriile patogenice comunică între ele pentru a regla producția de substanțe dăunătoare sau pentru a activa mecanisme care îi permit să nu fie recunoscute de celulele sistemului imunitar al gazdei. Alte bacterii, prin intermediul cvorumului sensibil, pot întârzia producția de substanțe dăunătoare până când coloniile bacteriene au atins o asemenea dimensiune pentru a asigura soluționarea infecției prin copleșirea sistemului imunitar al gazdei.
Inhibitori de sensibilitate la cvorum
Prin urmare, sensibilitatea la cvorum este esențială pentru comunicarea anumitor bacterii patogene și pentru eliberarea substanțelor nocive produse de acestea.
Prin urmare, blocarea acestei forme de comunicare bacteriană ar putea fi utilă pentru stoparea apariției infecțiilor bacteriene care ar putea provoca afecțiuni grave (cum ar fi, de exemplu, infecțiile cu holeră sau cu Pseudomonas aeruginosa ).
Mai mult, terapia inhibitorului de cvorum sensibil pare să prezinte un risc mai mic de dezvoltare a rezistenței de către bacterii decât terapia cu antibiotice.
Studiile la animale care utilizează inhibitori de sensibilizare a cvorumului pentru a preveni apariția infecțiilor cu Staphylococcus au dat rezultate pozitive.
Prin urmare, cercetarea în acest domeniu continuă să se dezvolte în încercarea de a identifica noi molecule capabile să inhibe comunicarea bacteriană și infecțiile și bolile care ar urma.
