Дури уште од самото откривање на пеницилинот, антибиотиците претставуваат успешни агенти во одбраната на човечката популација од повеќето од инфекциите кои и се наметнуваат. Антибиотиците се неопходни при третман на инфективни заболувања и секој од нас барем еднаш во животот бил изложен на третман со антибиотик. Во спротивност, како резултат на еволуционен одговор или отпор кон постојаната употреба на антибиотиците, се појавува способноста на бактериите да ја заобиколат нивната ефикасност, односно стануваат резистентни.
Кои се точно механизмите на оваа резистенција и како бактериите развиваат резистентност кон одреден антибиотик?
За пример да го земеме ампицилинот (бета-лактам) кој делува на способноста на бактериите да изградат структурна мембрана при процесот на размножување. При еден третман, ампицилинот може да влијае само на одреден број на бактерии, оние кои се осетливи кон истиот. Сепак, голем број на бактерии се резистентни на ампицилин користејќи ги следниве механизми: деактивирање на ампицилинот со помош на генетски кодирани ензими (структурно деактивирање) или исфрлање од ампицилинот веднаш штом навлезе во телото на бактеријата преку молекуларните канали на мембраната.Очекувано, како резултат на овие процеси, ефикасноста на еден третман може да се намали.
Механизмите на антибиотска резистенција влијаат на активноста на антибиотикот успешно да инхибира (попречува) метаболични процеси во бактеријата, нормално множење и растење на бактериите итн.
И покрај тоа што повеќе процеси придонесуваат кон способноста на една бактерија да развие резистенција кон одреден антибиотик, молекуларните механизми на резистенција кон разни видови на антибиотици се добро објаснети. Повеќето од механизмите на антибиотска резистенција се класифицирани во 4 групи и прикажани на Слика 2. Повеќе од еден механизам може да е присутен кај една бактерија.
1. Активно исфрлање. Со овој механизам резистентните бактерии се заштитуваат од ефикасноста на антибиотикот на тој начин што не дозволуваат истиот да навлезе во бактеријата или пак веднаш штом антибиотикот е во бактеријата тој се исфрла надвор од цитоплазмата со помош на канали составени од протеини кои се присутни во мембраната на бактеријата. Овој механизам е најзастапен при резистенција на антибиотиците од видот на тетрациклини.
2. Имунитет и алтернативна цел. Бактериите кои се заштитуваат од активноста на антибиотиците преку овој начин се врзуваат со разни молекули произведени од имуниот систем или пак создаваат алтернативна цел (резистентна на антибиотикот) покрај сензитивната која што антибиотикот ја таргетира. Во повеќето од случаите, бактериите произведуваат ензими. На овој начин бактериите се способни да преживеат во ситуација каде што антибиотикот може активно да работи, но алтернативната цел на антибиотикот овозможува активноста да е заобиколена. Како добар пример за овој механизам се протеините како алтернативни цели, со кои се сврзува пеницилинот (ПБП2а) кои се наоѓаат во метицилин резистентни Staphylococcus aureus бактерии (MRSA) покрај нормалните протеини со кои се сврзува пеницилинот.
3. Модификација на целта. При ова сценарио, антибиотикот може слободно да навлезе во бактеријата и да се доближи до својата цел. Во случај каде што целта е структурно модифицирана, антибиотикот не може да ја препознае страната каде што треба да се сврзе и на тој начин активноста на антибиотикот е спречена.
4. Ензимска модификација. Деструкција на антибиотикот или хемиска модификација на антибиотикот катализиран преку ензими е еден од најчесто користените механизми кај бактериите. При овој механизам, бактериите се исто осетливи како и другите нерезистентни бактерии.Се разликуваат во тоа што првите не дозволуваат антибиотикот да дојде во допир со целта. За пример да ги земеме бета лактам антибиотиците. Бактериите кои произведуваат одредени бета-лактам ензими го деактивираат антибиотикот преку кршење одредени хемиски врски во структурата на антибиотикот. Постојат повеќе од 200 видови на вакви ензими распространети во разни видови на бактерии што овозможуваат користење на овој механизам за деактивирање на антибиотици.
Во постојаната борба со резистентните бактерии, повеќе фактори играат важна улога.Еден од нив е преголемата употреба на антибиотици во случаи каде што нивната употреба може да се одбегне. Науката денес работи на истражување на нови видови на антибиотици и пронаоѓање на нови начини на нивна употреба со што нивото на резистентност кај бактериите не би се зголемило.
- Punnoose AR, Lynm C, Golub RM. Antibiotic Resistance. JAMA. 2012;308(18):1934. doi:10.1001/jama.2012.6916 ↩
- Wright, G. D. Antibiotic resistance: where does it come from and what can we do about it? BMC Biol, 8, 123 (2010). doi:10.1186/1741–7007–8–123 ↩
