Rezistența la antibiotice

Antibioticele acționează împotriva bacteriilor, dar nu tratează infecțiile produse numai de virusuri. Într-o populație bacteriană pot exista variante care rezistă unui antibiotic. Când medicamentul este folosit, bacteriile sensibile pot fi eliminate, iar cele rezistente pot supraviețui și se pot înmulți. Genele de rezistență se pot transmite și între bacterii. Folosirea nepotrivită sau excesivă a antibioticelor crește presiunea de selecție și poate face unele infecții mai greu de tratat.

Nu corpul omului devine „rezistent la antibiotic” în sensul biologic discutat aici, ci bacteriile. Nici bacteria nu decide conștient să se adapteze după ce vede medicamentul. Prevenția include prescrierea corectă, respectarea indicațiilor clinicianului, igiena, vaccinarea și controlul infecțiilor în comunități și spitale. Nu opri sau schimba un tratament prescris pe baza unei explicații generale dintr-o lecție; întreabă profesionistul care îl urmărește. Într-o schemă, desenează populația bacteriană înainte și după expunere și marchează varianta rezistentă. Lecțiile Factorii evoluției și Efectele deteriorării ecosistemelor asupra sănătății explică selecția și contextul de sănătate publică.

Rezistența poate apărea prin mutații sau prin transfer orizontal al genelor pe plasmide și alte elemente mobile. Mecanismele includ degradarea antibioticului, schimbarea țintei, reducerea pătrunderii și pompe de eflux. Selecția favorizează variantele preexistente sau apărute, dar transmiterea și folosirea antibioticelor la oameni, animale și în mediu influențează răspândirea. Antibiograma evaluează sensibilitatea izolatelor bacteriene pentru orientarea tratamentului.

O bacterie rezistentă poate avea o enzimă care inactivează antibioticul, o pompă care îl elimină sau o țintă celulară modificată. Tratamentul selectează variantele rezistente deja existente ori dobândite prin transfer de gene. De exemplu, folosirea inutilă a antibioticelor pentru o viroză nu tratează virusul, dar poate favoriza bacterii rezistente din microbiota pacientului.

Exemple importante de bacterii cu rezistență: Staphylococcus aureus rezistent la meticilină (MRSA), Mycobacterium tuberculosis multirezistent (MDR) și enterobacteriile care produc beta-lactamaze cu spectru extins. Rezistența este o problemă de sănătate publică, deoarece infecțiile rezistente cer antibiotice mai scumpe și mai toxice și cresc durata bolii și mortalitatea. Antibiograma se face prin plasarea unor discuri cu antibiotice pe un mediu însămânțat cu bacteria izolată; în jurul antibioticului eficient apare o zonă de inhibiție în care bacteria nu crește. Diametrul zonei se compară cu valorile-prag din standard și bacteria este raportată ca sensibilă (S), intermediară (I) sau rezistentă (R).

Exemplu rezolvat 1: selecția variantelor rezistente. O populație are $10^9$ bacterii, dintre care una din $10^7$ este rezistentă la un antibiotic prin mutație.

1. Numărul de bacterii rezistente: $10^9\cdot 10^{-7}=100$.
2. Antibioticul omoară toate bacteriile sensibile; rămân cele 100 rezistente.
3. Dacă bacteriile se divid o dată la 30 de minute și pacientul oprește tratamentul, după 10 generații (5 ore) vor fi $100\cdot 2^{10}=102400$ bacterii, toate rezistente.
4. Concluzie: antibioticul nu a creat rezistența, ci a selectat variantele rezistente care existau deja.

Exemplu rezolvat 2: citirea unei antibiograme. Pentru aceeași bacterie, discul cu ampicilină nu are zonă de inhibiție (0 mm), discul cu ciprofloxacină are o zonă mare, peste valoarea-prag. Interpretare: bacteria este rezistentă la ampicilină (probabil produce o beta-lactamază care o descompune) și sensibilă la ciprofloxacină, deci medicul alege ciprofloxacina, dacă nu există contraindicații.

Prevenirea cere: antibiotice numai la recomandarea medicului și numai pentru infecții bacteriene, durata și doza prescrise, fără rămășițe de tratament folosite ulterior, vaccinare, igiena mâinilor și limitarea folosirii antibioticelor la animale.

Rezistența se răspândește prin două căi. Transmiterea verticală înseamnă că bacteria rezistentă își transmite genele celulelor-fiice la diviziune. Transmiterea orizontală înseamnă schimbul de gene între bacterii, prin conjugare (transfer de plasmide printr-o punte citoplasmatică), transformare (preluarea ADN liber din mediu) și transducție (transfer prin bacteriofagi). De aceea o genă de rezistență poate trece de la o bacterie nepatogenă din intestin la una patogenă.

Greșeli frecvente

• Greșit: Antibioticele tratează infecțiile virale obișnuite.
  Corect: Antibioticele acționează asupra bacteriilor, nu asupra virusurilor.
• Greșit: Antibioticul învață bacteria să inventeze o mutație utilă.
  Corect: Tratamentul selectează variante rezistente care există sau apar prin procese genetice.
• Greșit: Corpul pacientului se obișnuiește cu antibioticul și devine rezistent.
  Corect: Bacteriile devin rezistente, nu persoana, iar rezistența se poate transmite altor persoane.

Înainte și după