nauki ścisłe
Autor: Magdalena Kawalec | dodano: 2012-07-05
Witajcie w mikroskopijnym Twin Peaks

„Superoporna bakteria z Indii zabija w Europie i Australii!" Czy ktokolwiek jeszcze reaguje na takie nagłówki? Znowu biją na alarm, a będzie jak z grypą, czyli wiele hałasu o nic - myślą jedni. Wymyślą na to jakiś antybiotyk, żeby wyciągnąć od ludzi pieniądze - dodają inni. A potem wszyscy wspólnie powołają do życia jakąś kolejną superbakterię, o której będzie głośno za parę lat w mediach, jeśli tylko damy jej szansę.

Nasza globalna wioska - choć mnie się ostatnio kojarzy raczej z miasteczkiem Twin Peaks z filmu Davida Lyncha - aż huczy od złych nowin z mikroświata. Jak nie AIDS, to SARS, jak nie ptasia grypa, to świńska, jak nie Salmonella to Legionella, no i oczywiście gronkowce, te potworne gronkowce...

Jakie szanse w wojnie totalnej, którą obwieszczają gazety i reklamodawcy „płynów zabijających bakterie na śmierć" w naszej toalecie, ma 6,5 mld ludzi przeciw, lekko licząc, pięciu kwintylionom (5×1030) bakterii? Skoro się tego nie da wygrać, to nie wojna. To zwyczajna, ale przecież pełna tajemnic koegzystencja, gdzie od czasu do czasu i w niewyjaśnionych okolicznościach dochodzi do tragedii. Na co dzień wolimy nie myśleć, że w naszym spokojnym, małym miasteczku mogłoby do niej dojść, wszyscy przecież tacy porządni, jest szeryf, a jedyny bandyta siedzi już w więzieniu.

Ostatnie wypadki, czyli gwałtowne rozprzestrzenienie się i wywołanie śmiertelnych zakażeń w europejskich szpitalach przez wyizolowaną po raz pierwszy w styczniu 2008 roku bakterię produkującą enzym NDM-1, rozkładający nawet najnowocześniejsze i najsilniejsze antybiotyki beta-laktamowe (beta-laktamy to największa istniejąca grupa środków przeciwbakteryjnych, której początek dało odkrycie penicyliny przez Aleksandra Fleminga), pokazują, że podobnie jak w Twin Peaks, najgroźniejsze są jednostki z pozoru najmniej podejrzane. Zetknięcie się z nimi jest jednak pocałunkiem śmierci i uruchamia lawinę nieprzewidywalnych wypadków, trudną do opanowania nawet przez oddanych swej pracy i nieprzeciętnie inteligentnych agentów. Między nami a mikroświatem nie rozgrywa się dramat wojenny, tylko thriller. Później można oczywiście badać przyczyny, które prostą drogą wiodły do nieuniknionej tragedii, ale wcześniej owiewa je mgła tajemnicy.

Przyczyna pierwsza - interesy małe i duże
Skala problemu wywołanego przez enzym metalobetalaktamazę z New Delhi (stąd nazwa NDM-1) jest ogromna, bo miliony mieszkańców Indii żyje w diasporze i komunikuje się ze swoimi ziomkami na subkontynencie. Odwiedzają się, jedzą razem posiłki, wymieniają pieniądze, uściski i zamieszkujące ich „mikroświaty". Dodatkowo, medycyna w Indiach jest tania, jak na wyczucie zachodnich pacjentów i ubezpieczalni - jeśli poprawiać sobie nos czy usuwać operacyjnie cellulit, to tylko tam. Promowanie turystyki medycznej to wszak jeden z - dodajmy najgłupszych i najniebezpieczniejszych - pomysłów na ograniczanie wydatków budżetowych na ochronę zdrowia w krajach europejskich. Pojawienie się NDM-1 u powracających do domu pacjentów indyjskich szpitali wywołało panikę.

Do całej sprawy odnieśli się pracujący dla Health Protection Agency Centre for Infections w Londynie autorzy artykułu w sierpniowym numerze prestiżowego magazynu „Lancet", opisujący pojawienie się i rozprzestrzenienie NDM-1 w Zjednoczonym Królestwie oraz jego powszechną obecność w Indiach, Pakistanie i Bangladeszu. Indie to wieki kraj wielkich kontrastów ekonomicznych, więc medycynę charakteryzują wspaniałe kliniki i jednocześnie sprzedaż antybiotyków bez żadnych recept, bez kontroli zużycia, niemal jak proszków od bólu głowy z krzyżykiem. W takich warunkach, bez rozgłosu dojrzewa tragedia. Większość przypadków zakażeń bakteriami zdolnymi wytwarzać NDM-1 (w Anglii, Francji, Norwegii) tak czy inaczej związana jest z Indiami. Pierwsze zgony spowodowane przez te zakażenia w Szwecji, Australii i w Belgii, też bez wyjątku dotyczyły ludzi, którzy zostali nimi skolonizowani na subkontynencie.

Czy owe ofiary zdążyły, czy nie, wymienić się swymi „mikrokosmosami" z rodziną, znajomymi, personelem szpitalnym, pozostałymi pacjentami itd.? Jak wielu nosicieli mamy w populacji? Kiedy powstaną szybkie testy na wykrywanie nosicielstwa, tak by nosicieli izolować np. na etapie przyjęcia do szpitala? A trzeba to zrobić, bo, jak ustalili naukowcy, NDM-1 niesie oporność na WSZYSTKIE znane antybiotyki beta-laktamowe. A wymyślenie i wprowadzenie na rynek nowego antybiotyku to kwoty rzędu miliardów dolarów.

Przyczyna druga - natura rzeczy jest przeciw nam
Gen kodujący nową metalobetalaktamazę znajduje się na zdolnym do przenoszenia się plazmidzie, a może on wymienić się tą „kasetą oporności" (bo NDM-1 nie jest na tym plazmidzie samotny, o nie!) z innymi plazmidami i na różne inne sposoby „podać" ją dalej. Geny oporności na antybiotyki znajdują się w obrębie specjalnych sekwencji „pułapkujących" kolejne i kolejne fragmenty DNA. A nuż coś się przyda! W środowisku szpitalnym presja antybiotykowa jest wielka, bo używa się ich bardzo wiele i bardzo różnych, więc każdy fragment DNA dający bakterii szansę to przetrwać jest mile widziany. Poznanie sekwencji DNA otaczającej gen NDM-1 pozwoliło np. odkryć nowy gen enzymu modyfikującego erytromycynę, który warunkuje oporność na ten popularny antybiotyk, należący do licznej rodziny tzw. makrolidów. Zapamiętajmy sobie słowo „integron", bo to obecność tych sekwencji stwierdza się dziś dla pałeczek gram-ujemnych wywołujących zakażenia w szpitalach za pomocą specjalnych testów opartych na sekwencjonowaniu DNA. Dzięki tym badaniom epidemiolodzy są w stanie powiedzieć, czy zakażenie naprawdę wywołała superbakteria.

Wydawałoby się, że skala problemu jest niewielka, bo ograniczona do kilku gatunków bakterii gram-ujemnych, naszych dobrych znajomych, jak Escherichia coli czy Klebsiella pneumoniae. W końcu Ziemię zamieszkuje 108 gatunków bakterii (opisanych jest ok. 7-8 tys.), czyli byłoby w czym wybierać. Problem jednak w tym, że to nasi odwieczni kolonizatorzy z tzw. rodziny Enterobacteriaceae, którzy, jeśli nie staną się toksycznymi zabójcami (enterotoksycznymi, enteropatogennymi, enteroinwazyjnymi, enteroagregacyjnymi, czy wreszcie werotoksycznym potworem o enigmatycznym pseudonimie O157:H7), są zasadniczo niegroźni. A to ranę zasiedlą, a to wywołają jakże częste u kobiet zapalenie dróg moczowych. Nieszczęście polega jednak na tym, jak wykazali David Livermore i Neil Woodford ze współpracownikami, że to właśnie w takich pozaszpitalnych zakażeniach pęcherza siedzi znaczna część indyjskiego NDM-1.

Wykryli także, że pochodzący z Indii pierwszy szwedzki pacjent z zakażeniem układu moczowego Klebsiella pneumonie z NDM-1 już miał w jelitach własną pałeczkę Escherichia coli, która zdołała nabyć ten gen od swojej krewniaczki z rodzaju Klebsiella i włączyć go w jakiś własny plazmid. Sam ten plazmid, bez niosącej go bakterii, już jest „epidemiczny". (...)

Nasz thriller z mikrobami w roli głównej może się szybko zakończyć jak „Balladyna" - tylko sufler pozostanie żywy.

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 10/2010 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
09/2020
08/2020
Kalendarium
Wrzesień
20
W 1970 r. radziecka sonda Łuna 16 wylądowała na Księżycu.
Warto przeczytać
Natura szaleje. Gdy dojdziemy do podstawowych praw fizyki, do samego fundamentu, znajdziemy się w domenie szaleństwa i chaosu, gdzie wiedza staje się wyobraźnią i odwrotnie. To miejsce, w którym na każdym kroku czają się wszechświaty równoległe i zadziwiające paradoksy, a przedmioty nie muszą zważać na przestrzeń ani czas.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Magdalena Kawalec | dodano: 2012-07-05
Witajcie w mikroskopijnym Twin Peaks

„Superoporna bakteria z Indii zabija w Europie i Australii!" Czy ktokolwiek jeszcze reaguje na takie nagłówki? Znowu biją na alarm, a będzie jak z grypą, czyli wiele hałasu o nic - myślą jedni. Wymyślą na to jakiś antybiotyk, żeby wyciągnąć od ludzi pieniądze - dodają inni. A potem wszyscy wspólnie powołają do życia jakąś kolejną superbakterię, o której będzie głośno za parę lat w mediach, jeśli tylko damy jej szansę.

Nasza globalna wioska - choć mnie się ostatnio kojarzy raczej z miasteczkiem Twin Peaks z filmu Davida Lyncha - aż huczy od złych nowin z mikroświata. Jak nie AIDS, to SARS, jak nie ptasia grypa, to świńska, jak nie Salmonella to Legionella, no i oczywiście gronkowce, te potworne gronkowce...

Jakie szanse w wojnie totalnej, którą obwieszczają gazety i reklamodawcy „płynów zabijających bakterie na śmierć" w naszej toalecie, ma 6,5 mld ludzi przeciw, lekko licząc, pięciu kwintylionom (5×1030) bakterii? Skoro się tego nie da wygrać, to nie wojna. To zwyczajna, ale przecież pełna tajemnic koegzystencja, gdzie od czasu do czasu i w niewyjaśnionych okolicznościach dochodzi do tragedii. Na co dzień wolimy nie myśleć, że w naszym spokojnym, małym miasteczku mogłoby do niej dojść, wszyscy przecież tacy porządni, jest szeryf, a jedyny bandyta siedzi już w więzieniu.

Ostatnie wypadki, czyli gwałtowne rozprzestrzenienie się i wywołanie śmiertelnych zakażeń w europejskich szpitalach przez wyizolowaną po raz pierwszy w styczniu 2008 roku bakterię produkującą enzym NDM-1, rozkładający nawet najnowocześniejsze i najsilniejsze antybiotyki beta-laktamowe (beta-laktamy to największa istniejąca grupa środków przeciwbakteryjnych, której początek dało odkrycie penicyliny przez Aleksandra Fleminga), pokazują, że podobnie jak w Twin Peaks, najgroźniejsze są jednostki z pozoru najmniej podejrzane. Zetknięcie się z nimi jest jednak pocałunkiem śmierci i uruchamia lawinę nieprzewidywalnych wypadków, trudną do opanowania nawet przez oddanych swej pracy i nieprzeciętnie inteligentnych agentów. Między nami a mikroświatem nie rozgrywa się dramat wojenny, tylko thriller. Później można oczywiście badać przyczyny, które prostą drogą wiodły do nieuniknionej tragedii, ale wcześniej owiewa je mgła tajemnicy.

Przyczyna pierwsza - interesy małe i duże
Skala problemu wywołanego przez enzym metalobetalaktamazę z New Delhi (stąd nazwa NDM-1) jest ogromna, bo miliony mieszkańców Indii żyje w diasporze i komunikuje się ze swoimi ziomkami na subkontynencie. Odwiedzają się, jedzą razem posiłki, wymieniają pieniądze, uściski i zamieszkujące ich „mikroświaty". Dodatkowo, medycyna w Indiach jest tania, jak na wyczucie zachodnich pacjentów i ubezpieczalni - jeśli poprawiać sobie nos czy usuwać operacyjnie cellulit, to tylko tam. Promowanie turystyki medycznej to wszak jeden z - dodajmy najgłupszych i najniebezpieczniejszych - pomysłów na ograniczanie wydatków budżetowych na ochronę zdrowia w krajach europejskich. Pojawienie się NDM-1 u powracających do domu pacjentów indyjskich szpitali wywołało panikę.

Do całej sprawy odnieśli się pracujący dla Health Protection Agency Centre for Infections w Londynie autorzy artykułu w sierpniowym numerze prestiżowego magazynu „Lancet", opisujący pojawienie się i rozprzestrzenienie NDM-1 w Zjednoczonym Królestwie oraz jego powszechną obecność w Indiach, Pakistanie i Bangladeszu. Indie to wieki kraj wielkich kontrastów ekonomicznych, więc medycynę charakteryzują wspaniałe kliniki i jednocześnie sprzedaż antybiotyków bez żadnych recept, bez kontroli zużycia, niemal jak proszków od bólu głowy z krzyżykiem. W takich warunkach, bez rozgłosu dojrzewa tragedia. Większość przypadków zakażeń bakteriami zdolnymi wytwarzać NDM-1 (w Anglii, Francji, Norwegii) tak czy inaczej związana jest z Indiami. Pierwsze zgony spowodowane przez te zakażenia w Szwecji, Australii i w Belgii, też bez wyjątku dotyczyły ludzi, którzy zostali nimi skolonizowani na subkontynencie.

Czy owe ofiary zdążyły, czy nie, wymienić się swymi „mikrokosmosami" z rodziną, znajomymi, personelem szpitalnym, pozostałymi pacjentami itd.? Jak wielu nosicieli mamy w populacji? Kiedy powstaną szybkie testy na wykrywanie nosicielstwa, tak by nosicieli izolować np. na etapie przyjęcia do szpitala? A trzeba to zrobić, bo, jak ustalili naukowcy, NDM-1 niesie oporność na WSZYSTKIE znane antybiotyki beta-laktamowe. A wymyślenie i wprowadzenie na rynek nowego antybiotyku to kwoty rzędu miliardów dolarów.

Przyczyna druga - natura rzeczy jest przeciw nam
Gen kodujący nową metalobetalaktamazę znajduje się na zdolnym do przenoszenia się plazmidzie, a może on wymienić się tą „kasetą oporności" (bo NDM-1 nie jest na tym plazmidzie samotny, o nie!) z innymi plazmidami i na różne inne sposoby „podać" ją dalej. Geny oporności na antybiotyki znajdują się w obrębie specjalnych sekwencji „pułapkujących" kolejne i kolejne fragmenty DNA. A nuż coś się przyda! W środowisku szpitalnym presja antybiotykowa jest wielka, bo używa się ich bardzo wiele i bardzo różnych, więc każdy fragment DNA dający bakterii szansę to przetrwać jest mile widziany. Poznanie sekwencji DNA otaczającej gen NDM-1 pozwoliło np. odkryć nowy gen enzymu modyfikującego erytromycynę, który warunkuje oporność na ten popularny antybiotyk, należący do licznej rodziny tzw. makrolidów. Zapamiętajmy sobie słowo „integron", bo to obecność tych sekwencji stwierdza się dziś dla pałeczek gram-ujemnych wywołujących zakażenia w szpitalach za pomocą specjalnych testów opartych na sekwencjonowaniu DNA. Dzięki tym badaniom epidemiolodzy są w stanie powiedzieć, czy zakażenie naprawdę wywołała superbakteria.

Wydawałoby się, że skala problemu jest niewielka, bo ograniczona do kilku gatunków bakterii gram-ujemnych, naszych dobrych znajomych, jak Escherichia coli czy Klebsiella pneumoniae. W końcu Ziemię zamieszkuje 108 gatunków bakterii (opisanych jest ok. 7-8 tys.), czyli byłoby w czym wybierać. Problem jednak w tym, że to nasi odwieczni kolonizatorzy z tzw. rodziny Enterobacteriaceae, którzy, jeśli nie staną się toksycznymi zabójcami (enterotoksycznymi, enteropatogennymi, enteroinwazyjnymi, enteroagregacyjnymi, czy wreszcie werotoksycznym potworem o enigmatycznym pseudonimie O157:H7), są zasadniczo niegroźni. A to ranę zasiedlą, a to wywołają jakże częste u kobiet zapalenie dróg moczowych. Nieszczęście polega jednak na tym, jak wykazali David Livermore i Neil Woodford ze współpracownikami, że to właśnie w takich pozaszpitalnych zakażeniach pęcherza siedzi znaczna część indyjskiego NDM-1.

Wykryli także, że pochodzący z Indii pierwszy szwedzki pacjent z zakażeniem układu moczowego Klebsiella pneumonie z NDM-1 już miał w jelitach własną pałeczkę Escherichia coli, która zdołała nabyć ten gen od swojej krewniaczki z rodzaju Klebsiella i włączyć go w jakiś własny plazmid. Sam ten plazmid, bez niosącej go bakterii, już jest „epidemiczny". (...)

Nasz thriller z mikrobami w roli głównej może się szybko zakończyć jak „Balladyna" - tylko sufler pozostanie żywy.