Bekerítették az emberiséget a baktériumok

Az antibiotikumokkal kapcsolatos kezdeti lelkesedés után hamar kiderült, hogy gátlástalan használatukból komoly bajok származhatnak, mert ellenálló baktériumtörzsek alakulnak ki. Mára a baktériumok lényegében bekerítették az emberiséget: belátható időn belül hatástalanná válhat az összes baktériumellenes gyógyszer, a fejlesztésben pedig egy évtizedes lemaradás alakult ki.

1967-ben az Egyesült Államok tiszti főorvosa bejelentette: a védőoltásoknak és az antibiotikumoknak hála, az emberiség végső győzelmet aratott a fertőző betegségek felett, és ideje minden erőnket a rák elleni küzdelemre összpontosítani.

Valóban kevés gyógyszercsoportnak köszönhet annyit az emberiség, mint az antibiotikumoknak. Használatuk nyomán számos rettegett és pusztító kór eltűnt vagy futó kellemetlenséggé szelídült, a fertőző betegségek pedig összességükben jelentősen hátraszorultak a fejlett világ halálozási statisztikáiban.

Járványügyi szakemberek legsötétebb próféciái

Ennek fényében furcsának tűnhet az antibiotikumok egyre szélesebb körben tapasztalható negatív megítélése. Még ha az ellenük irányuló támadások tudományosan nem mindig megalapozottak is, az sajnos kétségtelenül igaz, hogy az antibiotikumok tömeges léptékű - és az esetek nagy hányadában indokolatlan, illetve nyakló nélküli - használata komoly veszélyeket zúdított az emberiségre.

Ezek közül nem is az egyes egyéneket érintő potenciális egészségkárosodások - például gyógyszerallergiák vagy a természetes baktériumflóra egyensúlyának felborulása - a legriasztóbbak, bár ezek jelentősége sem elhanyagolható. Sokkal nyugtalanítóbb és a társadalom egészét érintő probléma az antibiotikumoknak ellenálló baktériumtörzsek térhódítása. E "szuperbaktériumok" egyre inkább kitörnek a kifejlődésük melegágyául szolgáló kórházi környezetből, és talán csak idő kérdése, hogy világméretű pusztítás képében teljesítsék be a járványügyi szakemberek legsötétebb próféciáit.

Rezisztens törzsek évmilliók óta léteznek

Az antibiotikumok diadalmenete a II. világháború után kezdődött (az előzményekről lásd keretes írásunkat). A penicillint úgy vették, mint a cukrot - szó szerint, hiszen az USA-ban évekig nem is volt vényköteles. Az iparág robbanásszerűen fejlődött, évről évre új vegyületekkel álltak elő a gyógyszergyárak, az 1950-es évek elejétől pedig az antibiotikumok alkalmazását kiterjesztették a tenyészállatokra: a szereket a takarmányhoz keverve jelentős hozamnövekedést vártak a vágóállatokat pusztító fertőző betegségek leküzdésétől.

A penicillin felfedezője, Alexander Fleming már egy 1945-ös sajtóinterjúban előrejelezte, hogy az antibiotikumok gátlástalan használata nyomán a szereknek ellenálló baktériumtörzsek fognak feltűnni. Jóslata a vártnál is hamarabb beigazolódott: 1946-ban már betegek sokaságából izoláltak penicillinrezisztens baktériumokat.

A jelenség nemcsak logikus, de egyenesen elkerülhetetlen: az antibiotikumok olyan erős szelekciós nyomást gyakorolnak a kezelt baktériumokra, hogy szabályosan kikényszerítik a kezelést túlélő genetikai változatok kifejlődését. Ráadásul rezisztens baktériumok már jóval az ember előtt is léteztek: a penicillint és rokonait hatástalanító béta-laktamáz enzim bizonyíthatóan legalább tízmillió éves, amerikai kutatók pedig egy, a külvilágtól több mint 2 millió éve elzárt barlangrendszerben nagyszámú baktériumkolóniát azonosítottak, amelyek rezisztensek egy sor emberi gyógyításban használt antibiotikummal szemben.

Ez nem meglepő, hiszen a baktériumok évtízmilliók óta használják ezeket a vegyületeket egymással vívott harcaikban, és a támadóknak egyben az ellenszert is ki kellett fejleszteniük, különben saját magukat is megmérgezték volna. Ugyanakkor a rezisztenciáért felelős gének ősi volta az emberiség számára azt a kényelmetlen üzenetet hordozza, hogy bármilyen új antibiotikummal rukkolnak is elő a gyógyszergyárak, ha az csak egy kicsit is hasonlít a természetben előfordulókhoz, már az első tabletta lenyelésekor ott várakozik a Föld valamely szegletében egy annak ellenálló mikroba.

Fegyverkezési verseny

Ahányféle módon próbálja az ember kicselezni a baktériumokat, ők annyiféleképpen térnek ki a csapások elől. Ha az őket védő sejtfal felépítését gátolják a kutatók, a baktériumok megváltoztatják sejtfaluk szerkezetét. Ha fehérjéik vagy DNS-ük szintézisét blokkolják, olyan enzimváltozatokkal állnak elő, amelyekhez a gyógyszer nem képes hozzákötődni. Megelőző csapásokat is előszeretettel alkalmaznak: sokan rendelkeznek olyan enzimekkel - mint pl. a fentebb említett béta-laktamázzal -, amelyek lebontják az antibiotikumot, mielőtt hatását kifejtené; megint mások pumpafehérjéket működtetnek, amelyek eleve kitessékelik a gyógyszert a baktériumsejtből. A legarcátlanabb baktériumok egyenesen élelemnek tekintik az eléjük vetett mérget.

A helyzetet nagyban súlyosbítja, hogy a rezisztenciáért felelős gének leggyakrabban ún. mobilis genetikai elemeken csoportosulnak. Ezeket a baktériumok nemcsak utódaiknak, hanem szinte bármilyen útjukba eső baktériumnak képesek átadni, az sem szükséges, hogy a partner azonos fajú vagy közeli rokon legyen. Ez a fajta információáramlás, amelyet a tudósok horizontális géntranszfernek neveznek, a rezisztencia-gének szédületes sebességű terjedését teszi lehetővé.

Ez azt is jelenti, hogy a rezisztencia akadály nélkül terjedhet állati kórokozókról az emberiekre, hiszen ezek gyakran egymás közeli rokonai. Márpedig a tenyészállatok nem-terápiás, hozamnövelési céllal történő antibiotikum-kezelése - ami az USA-ban mindmáig gyakorlat, és az EU-ban is csak 2006-ban tiltották be véglegesen - tömegével termelte ki a legváltozatosabb szerekkel szemben rezisztens törzseket, különösen azért, mert az ilyenkor alkalmazott viszonylag alacsony dózisok kifejezetten kedveznek az újabb genetikai változatok megjelenésének és szétterjedésének. Ráadásul a mobilis genetikai elemeken legtöbbször több rezisztenciagén is található, így egyetlen génátadási esemény egyszerre több gyógyszerrel, gyógyszercsaláddal szemben teszi ellenállóvá a befogadót.

Felelőtlen túlhasználat

Mára lényegében az emberiséget a baktériumok bekerítették. Az 1960-as évek óta egyre szaporodó ütemben tűnnek fel az egy-egy antibiotikumcsaládra érzéketlen baktériumtörzsek, újabban pedig egyre-másra ütik fel a fejüket a többféle, szélsőséges esetben valamennyi ismert antibiotikummal szemben rezisztens kórokozók. Egy ilyen "szuperbaktériummal" való találkozás - különösen egy legyengült, fertőzésre fogékony szervezet számára - a halálos ítélettel lehet egyenértékű.

Míg a legismertebb ellenálló baktériumtípusok, mint a Staphylococcus aureus penicillinre, meticillinre vagy vankomicinre érzéketlen változatai eleinte csak kórházakban okoztak járványokat (ahol a legtöbb antibiotikum fogy, és ahol sok beteg ember van összezárva), ma már nem ritka, hogy amúgy egészséges emberek bőrfertőzéseiből is rezisztens törzseket izolálnak.

A kialakult helyzetért távolról sem csak az állattenyésztők okolhatók. Amint arra november 18-án az európai antibiotikum-nap alkalmából tartott sajtótájékoztatón az ÁNTSZ szakértői is felhívták a figyelmet, az antibiotikumok felelőtlen túlhasználatában a legnagyobb felelősség az orvosokat terheli. Rendkívül gyakori jelenség, hogy vírusok okozta - jellemzően felső légúti - fertőző betegségeket az orvosok felületes diagnózis alapján, indokolatlanul antibiotikummal kezelnek. Bár egyes esetekben a kórokozó azonosítása csakugyan problematikus, akad, aki a tünetek alapos áttekintése nélkül, esetleg a felülfertőződéstől, szövődményektől tartva a teljesen egyértelmű vírusfertőzésekre is antibiotikumot ír - holott köztudott, hogy az antibakteriális szerek a vírusokkal szemben teljességgel hatástalanok.

Persze a pácienseknek is van szerepük. Némelyikük szinte kiköveteli a receptet, hiába próbálja győzködni az orvos, hogy a náthája pár napon belül magától is elmúlna. A legrosszabb, ha a beteg a saját szakállára kezeli magát az otthon így-úgy elfekvő, például másnak felírt antibiotikummal, vagy épp ellenkezőleg: amikor már jól érzi magát, a kellős közepén abbahagyja az orvos által előírt kúrát. Mind a felesleges antibiotikumkapkodás, mind az indokolt, ám időnek előtte félbeszakított kezelés nagyon kedvez a rezisztens baktériumok kialakulásának.

Kitörési lehetőségek

Az ÁNTSZ szakemberei - az USA és az EU szakmai állásfoglalásaival egybehangzóan - mindenekelőtt az antibiotikumok jóval felelősségteljesebb használatára szólítanak fel orvosokat és betegeket egyaránt.

Abban nem igazán lehet reménykedni, hogy a most piacon lévő, a rezisztencia miatt fokozatosan elértéktelenített antibiotikumok helyébe a közeljövőben újak lépnek. A nagy gyógyszergyártók ugyanis majdhogynem letettek az antibiotikumok fejlesztéséről - részben a rendkívül nehezen megugorható engedélyezési követelmények miatt, részben mert forrásaikat a profitábilisabb, nagyobb betegcsoportnak eladható szerek, például a koleszterinszint- vagy vérnyomáscsökkentők fejlesztése felé csoportosították át. Most meg már szinte késő észbe kapni: a ma legígéretesebb gyógyszerjelöltjei is leghamarabb tíz év múlva kerülhetnek a polcokra.

Amíg ezt az évtizedes "fejlesztési rést" a gyógyszeripar át nem hidalja, a biológusoknak más megközelítések után kell nézniük. Egyesek szerint a baktériumok génállományában kellene kutakodni antibiotikumgyártó enzimek után. Mások szerint érdemes teljesen elfordulni az antibiotikumoktól, és olyan, gyökeresen más - bár a kutatás számára nem ismeretlen - terápiás módokkal próbálkozni, mint a baktériumgátló ellenanyagokkal operáló immunterápia vagy a baktériumokat pusztító vírusok, a bakteriofágok bevetése. A legjobban talán az lenne, ha minden lehetséges irányban elindulnának a kutatások, hiszen az óra egyre hangosabban ketyeg, és az idő nem az emberiségnek dolgozik.

Az antibiotikumok története

A népgyógyászatban évezredek óta tartanak számon fertőzések kezelésére alkalmas - vagy annak hitt - növényi és gombakivonatokat. Azonban az antibiotikumok, vagyis (az eredeti definíció szerint) mikroorganizmusok által termelt, más mikrobák növekedését gátló anyagok modern története csak az 1870-es években vette kezdetét, amikor Louis Pasteur és John Tyndall leírta, hogy különböző penészgombák baktériumölő vegyületeket termelnek.

Bár a kutatók felismerték a felfedezésükben rejlő orvosi potenciált, maguk a baktériumölő vegyületek sokáig ismeretlenek maradtak. Az első gyógyászati felhasználású antibakteriális szerre a szintetikus festékmolekulák között akadt rá 1909-ben Paul Ehrlich és Szahacsiro Hata. A szifiliszt gyógyító arzfenamin Salvarsan néven rövidesen az akkori világ legtöbbet felírt gyógyszerévé vált.

Egy másik szintetikus festék, a szulfonamidokrizoidin - későbbi márkanevén a Prontosil - antibakteriális hatásának igazolása orvosi Nobel-díjat fialt felfedezőjének, Gerhard Domagknak. Ez a szer volt az első kereskedelmi forgalomba hozott valódi antibiotikum, származékai pedig kulcsszerephez jutottak a II. világháborúban a harctéri fertőzések kezelésében.

A Pasteurék által elejtett szálat időközben Alexander Fleming vette fel, aki a tudomány egyik leghíresebb véletlene folytán: egy hétvégére ottfelejtett és bepenészedett baktériumtenyészet tanulságai alapján 1928-ban mintegy újrafelfedezte a Penicillium ecsetpenészek által kiválasztott, penicillinnek keresztelt vegyületek baktériumgátló hatását.

Az első tiszta penicillint 1942-ben állították elő, ám a II. világháború végéig a szövetséges seregek nem engedték ki a kezükből a csodaszert.