Penisilliini ja muut antibiootit

Atibioottiresistenssin syntyminen

Atibioottien toistuva tai jatkuva käyttö luo valintapaineen, joka suosii antibiooteille vastustuskykyisten mutanttien kasvua. Nämä voidaan havaita vertailemalla bakteerikantojen puhdistusalueiden kokoa (tai jopa puhdistusalueiden täydellistä puuttumista) edellä mainittujen kaltaisissa levymäärityksissä. Näiden levyjen avulla on myös mahdollista havaita yksittäisten antibioottiresistenttien mutanttisolujen esiintyminen antibiooteille herkän kannan viljelyssä. Esimerkki tästä on esitetty kuvassa G (alla).

Kuva G. Eri antibioottien vaikutukset Bacillus-kannan kasvuun. Oikeanpuoleisessa kuvassa on lähikuva novobiosiinilevystä (merkitty nuolella koko levylle). Tässä tapauksessa jotkut yksittäiset mutanttisolut bakteeripopulaatiossa olivat resistenttejä antibiootille ja ovat synnyttäneet pieniä pesäkkeitä estovyöhykkeelle.

Antibioottiresistenssi ei ole uusi ilmiö. Päinvastoin, tämä ongelma tunnistettiin pian sen jälkeen, kun luonnolliset penisilliinit otettiin käyttöön tautien torjunnassa, ja myös ennen ”antibioottikautta” viljelykokoelmissa säilytettyjen bakteerikantojen on havaittu sisältävän antibioottiresistenssigeenejä. Joissakin tapauksissa tilanne on nyt kuitenkin muuttunut hälyttäväksi, kun on ilmaantunut patogeenisiä kantoja, joilla on moninkertainen resistenssi useille eri antibiooteille. Yksi tärkeimmistä esimerkeistä koskee moniresistenttejä Staphylococcus aureus -kantoja sairaaloissa. Jotkin näistä kannoista aiheuttavat vakavia sairaalainfektioita, ja ne ovat vastustuskykyisiä lähes kaikille käyttökelpoisille antibiooteille, kuten metisilliinille, kefalosporiineille ja muille beetalaktaameille, jotka kohdistuvat peptidoglykaanisynteesiin, makrolidiantibiooteille, kuten erytromysiinille, ja aminoglykosidiantibiooteille, kuten streptomysiinille ja neomysiinille, jotka kaikki kohdistuvat bakteerin ribosomiin. Ainoa yhdiste, jota voidaan käyttää tehokkaasti näitä stafylokokkeja vastaan, on vanhempi antibiootti, vankomysiini, jolla on joitakin ei-toivottuja vaikutuksia ihmisiin. Viime aikoina jotkin kliiniset S. aureus -kannat ovat kehittäneet resistenssin jopa tälle yhdisteelle.

Monet stafylokokkien antibioottiresistenssigeeneistä kulkevat plasmideissa (ks. tästä Agrobacterium), joita voidaan vaihtaa Bacillus spp:n ja Streptococcus spp:n kanssa, mikä antaa mahdollisuuden hankkia lisää geenejä ja geeniyhdistelmiä. Joidenkin bakteerien kantajina ovat transposonit – DNA:n osat, jotka voivat olla joko kromosomissa tai plasmideissa. On ironista ja traagista, että S. aureus -bakteeri, joka avasi antibioottien aikakauden Flemingin alkuperäisellä löydöksellä vuonna 1929, saattoi myös olla ensimmäinen, jota ei voi enää hoitaa viimeisten 60 vuoden aikana löydetyillä ja kehitetyillä valtavilla antibiooteilla.

Antibioottien käyttö maataloudessa: luodaanko resistenssigeenien varasto?

Yksi kiivaimmista julkisista väittelyistä koskee antibioottien käyttöä maanviljelyksessä ja eläinlääketieteellisessä käytännössämme. Syynä huoleen on se, että samoja antibiootteja (tai ainakin antibiootteja, joilla on sama vaikutustapa bakteereihin) käytetään myös ihmisten hoidossa. Näin ollen on mahdollista, että antibioottien vastuuton käyttö muuhun kuin ihmiskäyttöön voi johtaa resistenssin kehittymiseen, joka voi sitten siirtyä ihmisen patogeeneihin plasmidien välityksellä. Suurin huolenaihe on antibioottien rutiininomainen käyttö tuotantoeläinten rehun lisäaineena – eläinten kasvun edistämiseksi ja infektioiden ehkäisemiseksi infektioiden parantamisen sijaan. Tarkkoja lukuja tällä tavoin käytettyjen antibioottien määristä on ollut vaikea saada. Mahdollisen ongelman laajuutta korostettiin kuitenkin Soil Associationin hiljattain julkaisemassa raportissa, jossa koottiin yhteen lukuja erityyppisten antibioottien kokonaiskäytöstä ihmisille ja eläimille:

Selected data from: J. Harvey and L Mason. The Use and Misuse of Antibiotics in Agriculture. Osa 1. Current Usage. Julkaisija: Soil Association, Bristol, UK, joulukuu 1998 (sähköposti: [email protected]). Tässä ei ole esitetty kaikkia julkaisussa lueteltuja antibiootteja.

Antibioottiresistenssi geneettisesti muunnetuissa viljelykasveissa

Toinen huolenaihe on antibioottiresistenssigeenien laajalle levinnyt käyttö ”merkkiaineina” geneettisesti muunnetuissa viljelykasveissa. Useimmat yritykset käyttävät antibioottiresistenssigeenejä ”merkkiaineina” muuntogeenisten viljelykasviensa kehittämisen alkuvaiheessa. Näin tutkijat voivat havaita, milloin heitä eniten kiinnostavat geenit (rikkakasvien torjunta-aineita kestävät geenit tai hyönteismyrkkygeenit jne.) on lisätty viljelykasveihin. Antibioottiresistenssigeeneillä ei ole enää merkitystä, mutta niitä ei poisteta lopullisesta tuotteesta. Tätä käytäntöä on kritisoitu, koska mikro-organismit voivat saada antibioottiresistenssigeenit haltuunsa. Joissakin tapauksissa nämä merkkigeenit aiheuttavat resistenssiä ”etulinjan” antibiooteille, kuten beetalaktaameille.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.