Jak se dříve léčil zápal plic bez antibiotik

Zvyšující se odolnost patogenních bakterií vůči antibiotikům je vážnou hrozbou pro lidstvo. Je možné, že to v budoucnu vyústí v nové hrozné epidemie. Jaký je ale důvod takové rezistence – nekontrolované používání antibiotik v medicíně, jejich používání v obrovském množství při chovu zvířat nebo něco jiného? Jak vzniká rezistence mikroorganismů na antibakteriální léky?

Alexander Fleming, objevitel prvního antibiotika, penicilinu. Foto: TR 1468 v Imperial War Museums/Wikimedia Commons/PD.

Plazmidy jsou nezávislé genetické prvky nacházející se v bakteriální buňce, které lze snadno přenést z jedné bakterie na druhou. V těchto malých molekulách DNA se nejčastěji nacházejí geny antibiotické rezistence u bakterií.

V roce 1934 německý patolog a bakteriolog Gerhard Domagk objevil antibakteriální vlastnosti sulfanilamidového prontosilu (červeného streptocidu) – prvního syntetického antibakteriálního léku na světě. Za svůj objev byl vědec oceněn Nobelovou cenou v roce 1939. Foto: autor neznámý/Wikimedia Commons/PD.

Přímý kontakt se zvířaty je cestou infekce rezistentních bakterií, kterou je důležité vzít v úvahu. Foto: ksvetlaya/ru.depositphotos.com.

První léky proti patogenním bakteriím – sulfonamidy, penicilin aj. – se v klinické praxi začaly úspěšně používat ve 30. a 40. letech XNUMX. století a již tehdy byla rezistence vůči nim problémem. Faktem je, že fenomén antibiotické rezistence vznikl dávno předtím, než lidstvo objevilo antibiotika. Po miliardy let vyráběly bakterie a houby antibiotika – látky pro boj s jinými bakteriemi a houbami. Oni zase získali mechanismy ochrany proti těmto sloučeninám.

Molekulárních mechanismů pro ochranu mikroorganismů před antibiotiky není mnoho. Vždy jsou spojeny se změnami v genech a rezistence na antibiotika se dědí, přechází z generace na generaci. Vědci takové geny našli i ve 30 5000 let starém arktickém permafrostu a ve vzorcích střevní mikroflóry „tyrolského člověka“ – mumie nalezené v Alpách, která je stará více než XNUMX XNUMX let. A nyní se v životním prostředí a v tělech divokých zvířat všude vyskytují bakterie odolné vůči různým antibiotikům a geny rezistence.

Buňka mikroorganismu může získat rezistenci vůči antibiotiku dvěma způsoby. První je náhodná změna v genech, tedy mutace. Antibiotikum často působí na mikroorganismus tak, že se naváže na jeho cíl – molekulu proteinu uvnitř buňky – a brání mu v plnění jeho funkcí. Takovým cílem by mohl být například enzym, který je zodpovědný za některé životně důležité biochemické reakce v buňce. Mutace v cílovém genu jej může změnit tak, že antibiotikum ztratí nebo naruší svou schopnost vázat se na něj a ztratí svou účinnost.

Druhý způsob, jak bakteriální buňka získat rezistenci, je přijmout geny rezistence z jiné buňky. Buňka může například získat geny pro enzymy, které ničí molekuly antibiotik, nebo geny pro speciální pumpové proteiny, které pumpují antibiotikum z buňky a brání jeho destruktivnímu účinku. Pro upevnění a udržení antibiotické rezistence na úrovni mikrobiální populace je však nutné působit na samotnou populaci antibiotika a vytvářet selektivní (tj. selekční) tlak, v jehož důsledku přežívají pouze buňky s rezistencí. Po vítězství v konkurenčním boji se množí, šíří a předávají své geny dále. Aby rezistentní buňky získaly výhodu, musí být množství antibiotika v určitém rozmezí, protože pokud je dávka příliš malá, antibiotikum nepotlačí ani rezistentní, ani citlivé bakteriální buňky a nedojde k selekci, zatímco příliš velká dávka naopak začne potlačovat i rezistentní buňky a opět nezískají žádnou výhodu.

To znamená, že když antibiotikum zasáhne populaci, dojde ke skutečnému přirozenému výběru podle darwinovského modelu a můžeme říci: „Co mikroby nezabije, to je posílí.“

Je obtížné kvantifikovat množství antibiotik produkovaných bakteriemi a houbami v přírodě, ale odhaduje se, že jsou obrovská. Není známo, kdo vyrábí antibiotika ve větším množství – mikroorganismy v přírodě nebo lidé pro vlastní potřebu. Procesy selekce rezistentních mikrobů probíhají efektivně i v prostředí.

V přírodě geny rezistence na antibiotika často vykonávají další funkce, které s antibiotiky nesouvisejí. Například může být zapotřebí pumpovat proteiny, které odstraňují antibiotika z buňky, aby ji zbavily dalších toxických sloučenin. V tomto případě se jejich geny šíří i bez expozice antibiotik. Rozmanitost genů antibiotické rezistence v přírodě je extrémně velká a my máme to štěstí, že jen část z nich se nachází v mikroorganismech, které jsou pro člověka nebezpečné.

Od zavedení různých tříd antimikrobiálních látek v humánní a veterinární medicíně dramaticky vzrostl selektivní tlak na mikroorganismy, které způsobují onemocnění lidí a zvířat, zejména ve vztahu k nemocničním mikrobům. Se stále se zvyšujícím používáním antimikrobiálních látek bylo šíření antibiotické rezistence jen otázkou času.

Dnes je šíření rezistence vůči antibiotikům podporováno také rostoucí a přeplněnou populací v rozvojových zemích, dostupností antibakteriálních léků a rostoucím pohybem lidí, zvířat, potravin a dalšího zboží po celém světě spolu s odolnými mikroorganismy.

Jestliže před používáním antibiotik lidmi byly geny antibiotické rezistence u bakterií umístěny převážně na chromozomu, nyní se častěji nacházejí na plasmidech – malých kruhových molekulách DNA, které lze snadno přenést z jedné bakterie na druhou. Pomocí plazmidů se geny rezistence přenášejí z mikroba na mikroba nejen jednoho druhu, ale i jiných. Patogenní bakterie mohou takové geny přijímat zejména z neškodné střevní mikroflóry lidí a zvířat a dokonce i z volně žijících bakterií v prostředí. Kromě toho mohou plazmidy nést geny rezistence k několika různým třídám antimikrobiálních činidel najednou a v buňce může být několik různých plazmidů. Vlastnost mnohonásobné rezistence činí patogenní bakterie obzvláště nebezpečnými. Bohužel existují i ​​takzvané panrezistentní bakterie, tedy odolné vůči všem druhům léků proti nim účinných. Vlastnost rezistence určená plazmidy je reverzibilní: při absenci selektivního tlaku může buňka takový plazmid ztratit, aby neplýtvala zdroji na udržování zbytečného genetického materiálu. Kromě plazmidů existují i ​​další formy a mechanismy přenosu genů rezistence, například prostřednictvím virů, které infikují bakterie – bakteriofágy.

Při studiu šíření rezistence na antibiotika vědci porovnávají strukturu plazmidů izolovaných z různých bakterií, tedy umístění a strukturu genů rezistence v nich. Na základě těchto dat jsou konstruovány „stromy“ původu plazmidů, podobně jako strom původu druhů. To nám umožňuje určit, jak se plazmid šíří po světě, a někdy i určit přibližný čas jeho příchodu do konkrétní země. Podobné plazmidy se společným původem se nacházejí v různých částech světa, jako je Evropa, Asie a Amerika.

Vraťme se ale k problému praktického využití antibiotik v medicíně a veterinární vědě. Jak již bylo zmíněno výše, nejnebezpečnější jsou nedostatečně vysoké koncentrace antibiotik. Takto to jednoduše a elegantně popsal britský bakteriolog Alexander Fleming ve své přednášce v roce 1942, přednesené u příležitosti obdržení Nobelovy ceny za objev penicilinu, prvního antibiotika:

„Rád bych učinil jedno varování. Penicilin je ve všech případech netoxický, takže se není třeba obávat předávkování nebo otravy. Obecně platí, že nebezpečí spočívá v malých dávkách. Je snadné vytvořit v laboratoři mikroorganismy odolné vůči penicilinu tím, že je budete udržovat v koncentracích, které je nezabijí, a totéž se může náhodně stát ve vašem těle.“

Přijde doba, kdy si penicilin může koupit v obchodě každý, takže hrozí, že si nějaký neznalý člověk snadno vezme příliš malou dávku a vypěstuje si v sobě mikroorganismy, které pod vlivem nízkých koncentrací drogy budou vůči penicilinu odolné. Zde je hypotetický příklad. Pana X bolí v krku. Kupuje si penicilin a bere ho v množství, které nestačí k zabití streptokoka, ale dostatečné k tomu, aby ho naučilo odolávat penicilinu. Poté nakazí svou ženu. Dostane zápal plic a léčí se penicilinem. Vzhledem k tomu, že streptokok je nyní odolný vůči penicilinu, léčba je neúčinná a paní X umírá. Kdo je zpočátku viníkem její smrti? Její manžel, který svým nedbalým postojem k penicilinu změnil povahu bakterií. Morálka příběhu: Pokud berete penicilin, užijte ho dostatečně.“.

Pro lidi je nejškodlivější nesprávné užívání antibiotik: předepisování lékaři bez indikace, volně prodejný prodej a samoléčba, hojnost padělaných a nekvalitních léků s obsahem antibiotik, který neodpovídá deklarovanému.

Zemědělství je ještě aktivnějším spotřebitelem antibakteriálních látek než medicína. Přibližně tři čtvrtiny světových antibakteriálních přípravků pochází ze živočišného chovu a většina z nich se využívá i v lékařství. Vzácně se antibiotika používají i pro rostliny; například v USA se stříkají na jabloně na ochranu před bakteriálními infekcemi.

Jaký vliv má používání antibiotik v zemědělství na lidské zdraví z hlediska odolnosti vůči antibiotikům? Odborníci mají na tuto otázku širokou škálu odpovědí, od „vůbec žádný účinek“ až po skutečnost, že používání antibiotik v chovu zvířat je hlavním faktorem šíření rezistence mezi zoonotickými bakteriemi, tedy těmi, které mohou způsobit onemocnění zvířat i lidí.

Zoonotické choroby zahrnují salmonelózu, kampylobakteriózu, kolibacilózu, yersiniózu atd. Tato slova nejčastěji znamenají silné žaludeční nevolnosti, nevolnost a bolesti. Takové infekce jsou zvláště závažné u lidí s oslabeným imunitním systémem, dětí a starších osob a některé kmeny mohou být smrtelné i u zdravých lidí. K léčbě těchto onemocnění jsou potřebná antibiotika, takže infekce rezistentními bakteriemi s sebou nese vysoké riziko.

První zemí, která si položila otázku, zda používání antibiotik v živočišné výrobě představuje riziko pro člověka, byla v 60. letech XNUMX. století Velká Británie. Speciálně vytvořená komise v zemi odpověděla kladně. Od té doby bylo provedeno mnoho studií, ve kterých vědci často nacházejí bakterie se stejnými genetickými konstrukty u lidí a zvířat, což naznačuje aktivní výměnu rezistence.

Přenos rezistentních bakterií a genů rezistence může probíhat oběma způsoby – od zvířat k lidem a od lidí ke zvířatům. Profesor Mark Woolhouse z University of Edinburgh se domnívá, že kdyby si zvířata založila vlastní Světovou zdravotnickou organizaci, mohla by věrohodně tvrdit, že lidé jsou nejdůležitějším zdrojem odolných bakterií infikujících zvířata.

Provádějí se pokusy kvantifikovat podíl rezistentních bakterií přenášených ze zvířat mezi těmi, které byly izolované od lidí, a to srovnáním genů mikroorganismů odolných vůči antibiotikům. Nezávislé skupiny německých a nizozemských vědců tak dospěly k závěru, že mezi kmeny Staphylococcus aureus a E. coli, které jsou rezistentní na antibiotika, izolovanými z lidí, může několik procent kmenů pocházet z hospodářských zvířat. Rezistentní bakterie se mohou k lidem dostat třemi hlavními způsoby: prostřednictvím potravin (živočišného původu a dokonce i prostřednictvím zeleniny a ovoce), kontaktem se zvířaty (rizikem jsou především zaměstnanci chovů hospodářských zvířat) a prostřednictvím životního prostředí (voda, půda, přenašeči zvířat – hmyz a hlodavci). Rezistentní choroboplodné zárodky se mohou na člověka přenést také ze psů, koček a jiných domácích zvířat, která jsou léčena antibiotiky.

Když už mluvíme o životním prostředí, stojí za zmínku, že se do něj s odpadními vodami z chovů hospodářských zvířat dostává velké množství antibakteriálních léků, což vede k šíření patogenních bakterií odolných vůči antibiotikům (z nichž mnohé snadno přežívají v prostředí) a volně žijících bakterií, pro které jsou půda, voda atd. přirozeným prostředím. Je třeba mít na paměti, že geny rezistence mohou být přenášeny z volně žijících mikroorganismů na patogeny. Mimochodem, rezidua antibiotik v potravinách živočišného původu někdy hrají roli při selekci rezistentních bakterií v lidském těle. To však není jejich hlavní nebezpečí (viz článek Dmitrije Makarova „Potravinářské výrobky s chemickým „nábojem“, Věda a život, č. 11, 2018).

Jasným příkladem toho, jak může použití antibiotik v chovu zvířat sloužit jako zdroj antibiotické rezistence u lidí, je situace s kolistinem. Po dlouhou dobu se tento lék proti E. coli téměř nikdy nepoužíval v medicíně kvůli závažným vedlejším účinkům, ale aktivně se používal jako stimulátor růstu pro hospodářská zvířata. (Nikdo přesně neví jak, ale malé množství antibiotik přidávaných do krmiva pro dobytek skutečně pomáhá zvýšit přírůstek hmotnosti.) Navzdory vedlejším účinkům je však lék v poslední době odsunut do stavu rezervního antibiotika pro lidi, tedy takového, které se používá, když nic jiného nezabralo. V Číně, kde se kolistin také v medicíně nepoužíval, byla v nemocnicích jednoho města nečekaně objevena na něj odolná E. coli. Porovnáním bakterií z nemocnic a okolních farem vědci zjistili, že E. coli odolná vůči kolistinu se poprvé objevila na farmách a poté byla do nemocnic přenášena na nohách much. V důsledku toho Čína zakázala přidávání kolistinu do krmiva pro hospodářská zvířata.

Mnoho zemí v současnosti aktivně bojuje proti antibiotické rezistenci. Základem praktických opatření je omezení používání antibiotik jak pro lidi, tak pro hospodářská zvířata a jejich rozumné, racionální používání. Vědecké výzkumy potvrzují, že omezení používání antibiotik vede ke snížení šíření rezistentních bakterií jak u lidí, tak u zvířat. V oblasti chovu zvířat je především omezováno používání kriticky důležitých antibiotik pro lékařství, jejichž rezistence je smrtelná. Důležité je také zlepšit hygienické podmínky farem, což pomůže předcházet propuknutí nemocí, školit veterináře ve správném používání antibakteriálních látek a využívat alternativní prostředky k antibiotikům pro stimulaci růstu, prevenci a dokonce i léčbu zvířat – vakcíny, bakteriofágy, probiotika, silice rostlin atd.

Lídrem ve snižování používání antibiotik v chovu zvířat jsou země severní a západní Evropy: Nizozemsko, Dánsko, Norsko, Francie, Belgie, Německo atd. Například v Nizozemsku se od roku 2007 snížil celkový objem antibakteriálních látek používaných v chovu zvířat o 70 %. V Dánsku (a jinde) se kriticky důležitá antibiotika pro zvířata prakticky nepoužívají. V Norsku se používání antibakteriálních látek při chovu ryb snížilo o 99 % ve srovnání s vrcholem v roce 1987. Zpřísnění hygienických opatření zároveň umožňuje farmářům v těchto zemích vyhnout se ztrátám. Podle evropských představitelů je důležitou součástí tohoto úspěchu důvěryhodný, kooperativní vztah mezi státem a výrobci, kteří nesou přímou odpovědnost za bezpečnost svých výrobků pro spotřebitele.

Asijské země, jako je Japonsko a Thajsko, také pracují na omezení veterinárního používání antibakteriálních látek. USA kladou větší důraz na objevy nových antibiotik a jsou ochotny do toho investovat. Strategie Ruské federace v oblasti boje proti antibiotické rezistenci jak ve veterinární medicíně, tak v medicíně je v souladu s mezinárodními principy. Většina zemí světa však bohužel ještě není připravena na rozhodná opatření. Některé země se navzdory dobře navrženým plánům stále snaží kontrolovat používání antimikrobiálních látek, jako je Indie. Pro řadu afrických zemí je problém přístupu populace k antibiotikům stále akutní.

V dnešní době se problém antibiotické rezistence stal celosvětovým problémem. Od roku 2000 je Světová zdravotnická organizace (WHO) nazývána jednou z nejvážnějších hrozeb pro zdraví zvířat a lidí. Každý rok zemře na celém světě více než 700 XNUMX lidí na infekce způsobené odolnými mikroby. Pneumonie, úplavice, sepse, tuberkulóza, malárie – to jsou jen některé z nejčastějších onemocnění, při jejichž léčbě se lékaři potýkají s patogeny rezistentními vůči lékům. Vážné škody jsou způsobeny také chovu dobytka.

Nejsmutnější na tom je, že rozsah problému neustále narůstá. Podle publikace italských vědců v časopise Lancet z roku 2019 se škody na životech a zdraví pouze obyvatel Evropy mezi lety 2007 a 2015 zdvojnásobily. Objevuje se stále více patogenních bakterií, které jsou rezistentní vůči několika skupinám antibiotik najednou, a dokonce i panrezistentní. Jestliže se dříve panrezistentní bakterie nacházely pouze v nemocnicích, nyní je lze izolovat dokonce i z potravinářských produktů.

Jestliže však ve 20. století byla poškození z rezistence potlačena vznikem nových antibiotik, kterých byly každoročně objeveny desítky, pak od počátku 21. století medicína obdržela pouze dvě nové třídy antibakteriálních látek. Kromě objektivních obtíží není vývoj nových antibiotik pro farmaceutické firmy tak rentabilní: zaprvé proto, že se na rozdíl například od léků na krevní tlak berou jen zřídka, zadruhé proto, že se extrémně rychle objevuje rezistence na nové léky, což snižuje jejich účinnost.

co bude dál? Zde se opět názory odborníků liší. Pesimisté se domnívají, že šíření antibiotické rezistence se pravděpodobně nepodaří zastavit a že se musíme připravit na návrat do předantibiotické éry, kdy epidemie devastovaly města a země. Podle prognóz britského ekonoma Jima O’Neilla tedy pokud se situace do roku 2050 nezmění, ročně zemře kvůli rezistenci na antibiotika více než 10 milionů lidí. Optimisté se domnívají, že omezení a racionalizace používání antibiotik v medicíně a veterinární medicíně pomůže udržet rezistenci vůči antibiotikům na více či méně přijatelné úrovni. Extrémní optimisté věří, že řešení bude nalezeno v úspěšném vývoji nových antimikrobiálních látek. Koneckonců, antibiotika jsou jen molekuly, říkají, takže určitě nemůžeme objevit nebo syntetizovat nové, které jsou stejně účinné? V každém případě ani sebevýraznější úsilí jednotlivých zemí nestačí: problém antibiotické rezistence lze zřejmě vyřešit pouze spojením úsilí celého lidstva.

Antimikrobiální látky mohou být přírodního nebo umělého původu (syntetizované lidmi). Antibiotika jsou pouze přírodní antimikrobiální látky vylučované mikroorganismy.

Pneumonie, známá také jako zánět plic, je závažné onemocnění, které může být smrtelné. Dnes můžeme zápal plic léčit moderními antibiotiky, ale jak jsme to dělali, než tyto léky existovaly? Ukazuje se, že lidé našli způsoby, jak bojovat proti zápalu plic pomocí různých rostlin a bylin, a také použili fyzikální léčbu. Začněme rostlinami a bylinami, které se ve starověku a středověku používaly k léčbě zápalu plic. Mnohé z těchto rostlin měly silné antimikrobiální vlastnosti, pomáhaly rozšiřovat průdušky a zklidňovat zanícené sliznice plic. Jednou z těchto rostlin byl vlaštovičník. Z jejích kořenů, listů a květů se připravovaly odvary a nálevy, které se užívaly vnitřně nebo se užívaly k inhalaci.

Metody léčby pneumonie ve starověku

V dávných dobách, než byla vynalezena antibiotika, lidé trpěli různými infekčními chorobami, včetně zápalu plic. V boji s touto nemocí používali různé metody, spoléhali na sílu přírody a znalosti moudrých mužů. Bylinné přípravky hrály důležitou roli při léčbě zápalu plic ve starověku. Bylinky se užívaly ve formě odvarů a nálevů, které se užívaly vnitřně nebo se přikládaly jako obklady na hrudník. Mezi známé příklady takových bylin patří lípa, jitrocel, třezalka a tymián. Měly protizánětlivé a antiseptické vlastnosti, podporovaly rychlé zotavení.

Spolu s bylinnými léky používali starověcí lékaři léčebné metody, jako jsou dechová cvičení a masáž hrudníku. Dechová cvičení pomohla rozšířit objemy plic a zlepšit vodivost vzduchu v dýchacím traktu, masáž hrudníku pomohla zředit hlen a usnadnit jeho odstranění. Moderní medicína ušla dlouhou cestu a zápal plic dnes díky účinným antibiotikům a pečlivé lékařské péči způsobuje vážné problémy jen zřídka. Starověké způsoby léčby zápalu plic však zůstávají zajímavým zdrojem informací o tom, jak se lidé s touto nemocí dříve vypořádali a jak využívali přírodní zdroje, aby se uzdravili.

Bylinné přípravky

• Dobré výsledky při léčbě zápalu plic vykazují kromě jitrocele také bylinky, jako je tymián lékařský a heřmánek.
• Tymián lékařský má protizánětlivé vlastnosti a pomáhá snižovat kašel a vykašlávání.
• Heřmánek má uklidňující a protizánětlivý účinek a pomáhá obnovit sliznici plic.

Chcete-li připravit infuzi z těchto bylin, musíte vzít jednu čajovou lžičku rostliny a zalít ji sklenicí vroucí vody. Poté je třeba nálev scedit a pít několikrát denně před jídlem.

Dechová cvičení

Dechová cvičení pomohla zlepšit ventilaci plic, zvýšit jejich elasticitu a posílit dýchací svaly. Tento přístup umožnil pacientům vyrovnat se s onemocněním efektivněji, zvýšil metabolismus kyslíku a urychlil proces obnovy.

Použití hliněných a hořčičných omítek

Jíl je přírodní minerál, který obsahuje mnoho prospěšných látek, které mohou pomoci při léčbě zápalu plic. Použití jílu jako obkladu na hrudník může zmírnit zánět a zlepšit výtok hlenu. Jíl má také antimikrobiální a protizánětlivé účinky, pomáhá vyrovnat se s infekčním procesem v plicích. Chcete-li vyrobit jílový obklad, jednoduše smíchejte jíl s vodou, dokud nedosáhne konzistence husté zakysané smetany a naneste tenkou vrstvu na hrudník. Poté zabalte hrudník ručníkem a nechte obklad působit několik hodin.

masáž hrudníku

Při zápalu plic se hrudník často ucpe a překrví, což brání normální výměně kyslíku. Masáž pomáhá zmírnit tyto příznaky otevřením dýchacích cest a snížením zánětu. Pomáhá také odstraňovat přebytečné tekutiny z těla, zlepšuje krevní oběh a stimuluje imunitní systém, což podporuje rychlejší zotavení.

Jak ukazuje praxe, masáž hrudníku je důležitou součástí komplexní léčby pneumonie. Zlepšuje krevní oběh, pomáhá odstraňovat sekrety z plic a posiluje imunitní systém. Je však třeba pamatovat na to, že masáž by měl provádět pouze zkušený odborník a pouze po konzultaci s lékařem, aby se předešlo případným komplikacím.

Použití speciálních odvarů a infuzí

Tyto odvary a nálevy využívají rostliny jako čajovník, lípa, třezalka, podběl, šalvěj a další. Mají protizánětlivé, mukolytické a antioxidační vlastnosti, které pomáhají odstranit příčinu zápalu plic a zmírňují příznaky onemocnění.