Antibiotika přestávají zabírat. Stav jako před objevem penicilinu tu nikdo nechce, jenže hrozí – a brzy

Nově vzniklá Česká platforma antibiotické rezistence, která sdružuje vědce a vědkyně napříč obory, varuje: pokud nezabráníme šíření bakterií, které jsou odolné vůči antibiotikům, budeme za pětadvacet let tam, kde jsme jako lidstvo byli před objevením penicilinu. Umírat bude v souvislosti s rezistencí víc lidí než na kardiovaskulární choroby. Jan Bartáček a Sabina Purkrtová z pražské VŠCHT vysvětlují, co se tváří v tvář takovému scénáři dá dělat – a co už se děje.

V článku se dočtete:

  • Antibiotická rezistence už nyní zabíjí přes 35 tisíc lidí v EU za rok. Do roku 2050 budou podle WHO úmrtí v souvislosti s antibiotickou rezistencí nejčastější příčinou smrti.
  • Lidé nakažení rezistentními organismy je vylučují do odpadních vod a ty se přes stokovou síť šíří dál. Čistírny odpadních vod nejspíš dokonce šíření antibiotické rezistence mezi různými kmeny bakterií urychlují.
  • Geny antibiotické rezistence jsou přirozené, dlouho byly v přírodě v přijatelné rovnováze. Tu jsme ale vychýlili.
  • Obrovský dopad na zhoršení situace má veterinární produkce a chovy zvířat, kde se antibiotika nasazují ve velkém a bez kontroly.
  • Lékaři odhadují, že až 80 % antibiotik předepisujeme zbytečně. Navíc je lidé vysazují předčasně.
  • Kromě toho, že se snaží zabránit vzniku a masivnímu šíření „superbugů“, snaží se vědci a vědkyně vyvinout nová antibiotika na bázi nových struktur a mechanismů.
  • Zcela nutný bude mezioborový dialog pro řešení antibiotické krize.

Pokud s narůstající antibiotickou rezistencí nic neuděláme, co se stane?
Sabina Purkrtová: Budeme stále častěji umírat na běžné infekce. Množství běžných bakterií, které máme na kůži nebo v trávicím traktu, bude antibioticky rezistentních, takže pokud se při operacích dostanou do místa chirurgického zákroku či v případě septických šoků do krevního oběhu, nezbavíme se jich podáním antibiotik. Nejde jen o patogenní infekce, ale o všechny bakterie včetně těch takzvaně přátelských. To, že budou antibioticky rezistentní, představuje obrovské nebezpečí. A týká se to úplně každého člověka, a to jak v rámci běžných, dnes antibiotiky léčitelných infekcí, tak i v rámci nozokomiálních bakteriálních nákaz — tedy získaných v souvislosti s pobytem ve zdravotnickém zařízení.

Znamená to, že se dostaneme o sto let zpátky do situace, ve které jsme byli před vynálezem antibiotik?
Jan Bartáček: To je ten nejčernější scénář, kterému se chceme vyhnout. Řečí čísel: v Evropské unii už dnes umírá v souvislosti s antibiotickou rezistencí přes 35 tisíc lidí každý rok. Světová zdravotnická organizace uvádí, že do roku 2050 budou úmrtí v souvislosti s antibiotickou rezistencí nejčastější příčina smrti. Půjde o mnoho milionů úmrtí ročně, mnohem častější než kardiovaskulární onemocnění.

Pojďme přesněji popsat mechanismus rezistence: jako laička si v souvislosti s antibiotickou rezistencí představím pacienta, na jehož léčbu nezabírají antibiotika. Jak se to stane, že je člověk rezistentní?
JB: Jde o rezistenci patogenu, kterým je pacient infikovaný, nikoli o rezistenci pacienta. Pokud se v těle pacienta vyvine kultura patogenních organismů rezistentních vůči nějakému antibiotiku, přestane u něj léčba tímto antibiotikem fungovat. Navíc může infikovat další pacienty ve svém okolí a rezistentní kmen patogenů se začne rychle šířit společností. Jsou zdokumentovány případy (zvláště v zemích, jako je Indie nebo Vietnam), kdy se určité infekční onemocnění stalo během pár let běžnými antibiotiky prakticky neléčitelné.

Problém je také v tom, že každý pacient infikovaný rezistentním patogenem, ať se léčí doma, nebo v nemocnici, vylučuje tyto rezistentní organismy do odpadních vod a ty se přes stokovou síť mohou šířit do životního prostředí. 

Čistírny odpadních vod je nezlikvidují?
JB: Čistírny umí do značné míry patogeny odstranit, ale nejsou stavěné na to, aby cíleně odstraňovaly antibioticky rezistentní organismy, a zvláště ne geny antibiotické rezistence, které mohou převzít i nepatogenní organismy. V případě genů antibiotické rezistence jde o genetickou informaci patogenů, která se týká obrany proti antibiotikům, a ta může být v případě bakterií předávaná nejenom z jedné generace na druhou, ale i horizontálním přenosem genů na bakterie jiného druhu.

Co to znamená?
JB: Že čistírny odpadních vod mohou do jisté míry urychlovat šíření antibiotické rezistence mezi různými kmeny bakterií. Ty jsou v obrovských koncentracích přítomné v aktivovaném kalu (tj. ve směsi bakterií, které z odpadních vod odstraňují znečištění) a mohou si geny antibiotické rezistence předávat mezi sebou. Kaly z čistíren se navíc často používají jako hnojiva a bakterie s antibiotickou rezistencí se tak dostávají dál do potravního řetězce a do kontaktu s populací.

Zemědělství zmiňujete vedle nemocnic a domácností jako další podstatný rizikový prostor vzniku a šíření genů rezistence. Jak to?
JB: Ano, veterinární produkce má velký dopad. Statková hnojiva jdou na pole bez jakékoli úpravy a kontrola je tam mnohem menší než v případě čistírenských kalů. V Evropské unii je naštěstí už zakázané preventivní používání antibiotik v chovech zemědělských zvířat, nicméně stále se používají k léčbě nemocných zvířat. Kmeny rezistentní vůči antibiotikům se pak touhle cestou opět dostávají na pole.

Můžeme vysvětlit, odkud se vlastně ta rezistence vzala?
SP: Vezmu to šířeji: antibiotika jsou používána v boji proti bakteriím. V bakterii je cílové místo, na které se antibiotikum váže. Existuje řada mechanismů, které bakterie využívají, aby této vazbě zabránily, a které jsou kódovány na úrovni genetické informace. Genom bakterií je variabilní a mění se vlivem prostředí, ve kterém se nachází, tak aby se bakterie adaptovaly na pro ně nepříznivé vlivy. Nejde přitom o nic nového, antibiotickou rezistenci si bakterie vytvářely po miliony let díky tomu, že se setkávaly s přírodními antibiotiky. Geny rezistence se tedy vyvinuly dávno předtím, než jsme se my lidé naučili používat přírodní antibiotika a vyvíjet nová. Další část problému s rezistencí je v tom, že většina významných patogenních bakterií má krátkou generační dobu a velkou kapacitu přijímat DNA horizontálním přenosem nebo sklon k mutacím.

Jaký je mechanismus jejich šíření?
SP: Konkrétním příkladem takového mechanismu může být následující situace. V kuřecích chovech se dřív poměrně masivně preventivně používaly subletální dávky antibiotik.

Co znamená subletální?
SP: Nepostačující k úmrtí veškeré populace bakterií. Například synteticky vyvinutá chinolonová antibiotika byla vymyšlená tak, že se vážou na enzym v buňce, který umí rozplétat DNA a umožňuje její replikaci a transkripci. Kuřata jsou často nositeli významného patogenu Campylobacter jejuni, což je nejčastější původce průjmového onemocnění, je častější než salmonelóza. V zažívání kuřat je tenhle patogen hojně přítomný, ale jim nevadí, žijí si bez symptomů. Kuřata byla dřív preventivně krmena zmíněnými chinolonovými antibiotiky. Dostávala jejich dávky do vody, kde nikdy nevíte, jakou přesně dávku antibiotik zvíře do svého organismu přijme, zda je dostatečná, nebo subletální.

K čemu to vedlo?
SP: K tomu, že u populací druhu Campylobacter jejuni došlo k mutacím. Při subletální dávce antibiotik se cíleně vyselektovaly kmeny, které jsou v jednom konkrétním místě genu pro ten enzym, který umí rozplétat DNA, zmutované tak, že se na tento enzym už neváže ono chinolonové antibiotikum. Podávání subletálních dávek antibiotik vedlo zkrátka k tomu, že došlo k selekci rezistentní populace. A teď si představte, že tohle se neděje jen u kuřat a v přírodě u jednoho druhu antibiotik a jednoho druhu bakterie, ale napříč živočišnou výrobou, a navíc velmi podobně na různých úrovních i v čistírnách odpadních vod, v nemocnicích a podobně. Geny antibiotické rezistence tady s námi ve velkém jsou. Dlouho byly v přírodě v nějaké přijatelné rovnováze. Tu jsme vychýlili. A teď jde o to, jak zabránit šíření rezistentních bakterií napříč bakteriální populací, a navíc jak zabránit vznikům nových typů rezistence.

Jak se to dá udělat? Může taková rezistentní bakterie působením zvenku zmutovat nazpět?
SP: Obecně platí, že pokud bakterie jednou zmutuje a není to pro ni zátěžové, není z evolučního hlediska důvod, aby gen získaný během mutace ztratila. Ve chvíli, kdy bakterii přináší mutace výhodu, přežívá na úkor bakterií bez této výhody. Takže řešení je jinde.

Kde?
JB: Zdá se, že v čistírnách odpadních vod rezistence nevzniká, ale „pouze“ se šíří. Naprostá většina genů antibiotické rezistence je stará, existují běžně v přírodě, přírodní antibiotika jsou tu s bakteriemi miliony let. Problém není to, že tu jsou, problém je, v jakém množství. A tam je základ řešení. Chováme se tak, že intenzivně podporujeme růst rezistentních patogenů. Řešení tedy existuje na několika úrovních a v několika krocích. Musíme přestat nadužívat antibiotika, a když už je užíváme, musíme je správně aplikovat. Člověk, který je nemocný a je léčený antibiotiky, musí doužívat léky až do konce, jinými slovy nesmí dopustit, aby jeho organismus přijal jen subletální dávku antibiotik. 

Předpokládám ale, že problém s rezistencí, kterému čelíme, se nevyřeší na úrovni a z moci pacientů.
JB: Ano, problém je extrémně komplexní a nedá se očekávat, že najdeme jednu stříbrnou kulku, která celý problém vyřeší. Uváženě předepisovat a správně aplikovat antibiotika je ale zásadní. Někteří lékaři odhadují, že až osmdesát procent antibiotik předepisujeme zbytečně. Navíc to, že se vám po dvou dnech užívání antibiotik udělá lépe, nesmí vést k tomu, že antibiotika vysadíte. Pokud to učiníte, budete ve svém organismu cíleně pěstovat bakterie s antibiotickou rezistencí na genové úrovni, které pak tuhle rezistenci budou předávat dál.

A další kroky?
JB: Možných opatření je celá řada, od vývoje nových léčiv až po zlepšení hygienických návyků a kontroly přenosu patogenů v nemocnicích. Účinná opatření se mohou zavádět i na úrovni čistíren odpadních vod. Technicky umíme rezistentní patogeny a geny rezistence zlikvidovat, ale neexistuje legislativa, která by tohle vyžadovala. A neexistuje nikde jinde v Evropské unii. Dobrovolně se o to mohou provozovatelé čistíren snažit, mohou testovat různé technologie, ale je to nákladné, a pokud to není legislativně dané, je to stále jen na jejich dobré vůli. Ale technologicky to umíme.

Co se dá dělat v případě veterinárních chovů?
JB: Humánní stránka je podstatná, ale stejně podstatná je právě ta veterinární. Stejně podstatné jako v případě humánní medicíny je i v živočišných chovech nutné uváženě předepisovat a správně aplikovat antibiotika. Tam navíc ještě potřebujeme mapovat přítomnost rezistentních bakterií ve statkových hnojivech, protože zatímco v případě kalů v čistírnách o tom máme poměrně jasnou představu, u hnojiv tolik ne. Jde také o to sladit, jaká antibiotika používáme – jak u lidí, tak u zvířat – jako antibiotika poslední volby, to jsou ta, která si lékaři nechávají až pro ty případy, kde jiná úzce zaměřená antibiotika selžou. A je třeba, aby tahle antibiotika nebyla aplikovaná běžně ve veterinární medicíně ze zjevného důvodu – pokud je budu zvířatům ve velké míře podávat, budu mít zároveň v prostředí masivní množství geneticky rezistentních bakterií, což se bude v důsledku dotýkat i lidských pacientů. 

Vědci a vědkyně umí říct, co se děje, a vědí, jak to zastavit. Teď je třeba, aby někdo někde přijal opatření. Kdo a na jaké úrovni?
JB: Samozřejmě nestačí, abychom přijali řešení na úrovni České republiky nebo Evropské unie. Velký rozdíl je v tom, jak se antibiotická rezistence šíří na různých kontinentech: v Africe, v Jižní Americe nebo jihovýchodní Asii se v odpadních vodách vyskytuje mnohem více genů antibiotické rezistence než v Evropě.

Jak to?
JB: Podle oficiálních statistik se samozřejmě v Evropě nebo v Severní Americe spotřebuje víc antibiotik na člověka než v zemích třetího světa, ale také je s nimi nakládáno důsledněji a uvážlivěji. Kontrola důsledného předepisování a následného správného užívání je v Africe nebo v Jižní Americe mnohem nižší než třeba v Evropě. Jsou země, kde dostanete antibiotika bez předpisu v lékárně, takže tam je kontrola minimální. Vzhledem k tomu, jak moc cestujeme po celé planetě, ale není možné zastavit problém lokálním opatřením, pouze celoplanetárním, globálním.

Pracuje na tom Světová zdravotnická organizace?
JB: Ano, je to jeden z hlavních cílů a jedna z největších zdravotnických výzev současnosti. Evropská unie například ustavuje regulace antibiotik ve veterinární oblasti. I na úrovni České republiky byl vytvořen a nedávno aktualizován takzvaný Akční plán Národního antibiotického programu. Otázka je, jak se strategické dokumenty propisují do konkrétních opatření. Vzhledem k narůstajícím počtům pacientů obtížně léčitelných antibiotiky vidíme, že v boji s rezistencí zásadně selháváme. Proto ustavujeme Českou platformu antibiotické rezistence. Potřebujeme mezioborový dialog mezi lékaři, veterinárními lékaři, zemědělci, odborníky na environmentální technologie, politiky a řadou dalších oborů. 

Cítíte beznaděj?
SP: Ne. Lidé ale asi začnou napínat síly ke změně až v případě, že se budou cítit ohrožení možností zemřít třeba na banální zánět močových cest. Známe to z epidemie covidu. Až začnou umírat lidé ve větší míře, přijmeme reálná opatření.

Pracuje někdo na vývoji léku, který by dokázal porazit i rezistentní patogeny?
SP: Ano. Kromě toho, že se snažíme zabránit vzniku a masivnímu šíření „superbugů“, tedy bakterií odolných vůči mnoha různým druhům antibiotik, je tu ještě druhá kolej řešení. Ta se snaží, zjednodušeně řečeno, vyvinout nová antibiotika na bázi nějakých nových struktur nebo mechanismů, které by dokázaly „přelstít“ rezistentní bakterie.

Bylo by to trvalé řešení?
SP: Ne, každá bakterie se bude snažit si vyvinout další rezistenci.

JB: Můj pohled je relativně optimistický. Mám pocit, že tenhle problém, byť je velký, je snáze uchopitelný než třeba problém klimatické změny. Běžný člověk antibiotickou rezistenci prostě pocítí na vlastní kůži. Navíc tady nemáme žádné nevěřící Václavy Klause, kteří by objížděli univerzity na přednáškových turné a mátli veřejnost. Shoda na tom, že antibiotická rezistence existuje a že je nutné ji řešit, je veliká. Ne všichni odborníci ovšem sdílí pocit, že je třeba spolupracovat napříč obory. Tunelové vidění nám ale nepomůže. Mezioborový dialog je zcela nutný.