Udviklingen af nye alternative terapier til antibiotika bliver stadig mere nødvendig på grund af den voksende spredning af antibiotikaresistens fænomenet.
Antibiotika-resistens
Antibiotikaresistens er et fænomen, hvor bakterier bliver ufølsomme - derfor resistente - til antibiotikabehandling.
Derfor bliver stoffet ikke i stand til at dræbe eller hæmme væksten af de bakterier, der er ansvarlige for den infektion, den er beregnet til at behandle.
Antibiotikaresistens kan være af to typer:
- Intrinsic resistens, det er den modstand, der allerede er til stede i bakterierne, selv før du tager stoffet;
- Erhvervet eller induceret modstand, det er den resistens, der udvikler sig i bakterier først efter at have taget antibiotika.
Siden opdagelsen af de første antibiotika hidtil har disse lægemidler været udbredt, men ikke altid korrekt.
Faktisk har misbrug og misbrug af antibiotika - især i de senere år - favoriseret udviklingen af erhvervet resistens af bakterier; Følgelig favoriserede de udvælgelsen af nye resistente bakteriestammer.
Anvendelsen af antibiotika, selv om det ikke er nødvendigt, eller manglende respekt for doseringen og varigheden af behandlingen fastsat af lægen, er nogle af de fejlagtige opførsel, der har begunstiget - og desværre stadig i dag - favoriserer udviklingen af antibiotikaresistens.
Af disse grunde er forskningsfokuset på nye terapeutiske strategier, som kan udgøre gyldige alternativer til antibiotikabehandling, i håb om at identificere nye behandlinger, der er lige effektive til at modvirke infektioner, som ikke favoriserer udvikling af resistens og som inducerer mindre bivirkninger.
Bakteriofagterapi
Bakteriofager (eller fager) er vira, der kan inficere bakterieceller, men ikke humane celler.
Mere præcist angriber bakteriofager bakterier ved at injicere deres genetiske materiale i dem, så de kan reproducere. Faktisk er viruset ikke i stand til at replikere selvstændigt, og for at gøre det skal det udnytte andre celler, i dette tilfælde bakterieceller.
Bakteriofagen multiplicerer derfor inden i bakterien, indtil de fremkalder lys og dermed død.
Opdagelse af bakteriofager
I 1896 observerede den britiske bakteriolog Ernest Hankin, at vandet i Ganges-floden og Jumna-floden i Indien havde antibakterielle egenskaber, der havde reduceret forekomsten af kolera- og dysenteri-tilfælde i områder, der ligger nær de to floder.
Hankin antydede, at disse antibakterielle egenskaber skulle tilskrives et ukendt stof, der kunne gå ud over porcelænfiltrene, der bruges til at filtrere vandet fra floden, men det kunne nedbrydes ved høje temperaturer (termolabile).
I de senere år observerede andre bakteriologer lignende fænomener, men ingen af dem fremmer emnet.
Næsten tyve år efter Hankins første observationer observerede en engelsk bakteriolog ved navn Frederick Twort et lignende fænomen som beskrevet af Hankin og antydede, at det "ukendte stof" med antibakteriel aktivitet kunne være en virus. På grund af manglende midler kunne Twort imidlertid ikke fortsætte sin forskning på dette område.
Det var kun to år efter, at den fransk-canadiske mikrobiolog Felix d'Herelle i begyndelsen af 1900'erne opdagede - eller rettere genopdaget - eksistensen af bakteriofager.
Kort efter sin opdagelse gjorde d'Herelle det første forsøg på at indføre en bakteriofagbaseret terapi til behandling af dysenteri. Dette forsøg var vellykket.
Derefter blev bakteriofagterapi også testet til behandling af andre infektioner, og selv i disse tilfælde blev positive resultater opnået.
Men med fremkomsten af antibiotika blev brugen af bakteriofager i Vesten skuet til fordel for at bruge de nyopdagede lægemidler.
I Østeuropa har bakteriofagterapi på den anden side fortsat udviklet sig og anvendes stadig i dag.
Genopdagelsen af bakteriofagterapi
Bakteriofagterapi - afsat i Vesten med fremkomsten af antibiotika - igen vækker stærk interesse på grund af den fortsatte stigning i fænomenet antibiotikaresistens.
Bakteriofager anses for at være naturlige fjender af bakterier og har fordele i forhold til antibiotika:
- De er meget specifikke, da hver bakteriofag er selektiv for en specifik bakterieart eller endog for specifikke bakteriestammer. Denne egenskab er meget vigtig, fordi de bakterier, der er ansvarlige for infektionen, på den måde er de eneste mål for terapien, og vi vidner ikke om at dræbe mikroberne, der udgør den menneskelige bakterielle flora, som det ofte sker med de almindelige antibiotika. Alt dette resulterer i en reduktion i bivirkningerne forårsaget af mange antibiotika, som for eksempel diarré.
- Takket være lysis af bakterier stimulerer bakteriofager indirekte indirekte immunsystemet. Faktisk genereres der med bakteriel lyscellulære fragmenter, som genkendes af cellerne i vores immunsystem; dette fænomen tillader således aktivering af alle de forsvarsmekanismer, der naturligt forekommer i menneskekroppen.
- Det kan ske, at bakterierne udvikler en modstand også mod bakteriofager, men hvis dette sker, kan fagerne udvikle sig på kort tid en ny stamme, der igen kan angribe bakterierne.
- Når bakterierne, der er ansvarlige for infektionen, elimineres, forsvinder bakteriofagerne også.
- De er billige, da bakteriofager er let tilgængelige i naturen.
På trods af de vigtige fordele, de har, kan bakteriofager også have nogle ulemper:
- Da bakteriofager er yderst specifikke for visse typer bakterier, skal det fagbaserede præparat, der udføres til behandling af bestemte infektioner, tilpasses til hver enkelt patient. Det er derfor nødvendigt at identificere nøjagtigt hvilke bakterier der er ansvarlige for infektionen. Dette kan forårsage problemer, især når patienten er i fare for livet, og der er ingen tid til at udføre passende tests for at identificere de bakterier, der udløser infektionen.
- Bakterielle toksiner, der kan være skadelige for kroppen, kan være indeholdt i samme fagpræparat.
- Overførslen af bakteriegener mellem vira kan forekomme.
- Efter bakteriel lys kan overvældende mængder af toksiner frigives i kroppen, der fører til over-stimulation af immunsystemet; dette kan forårsage påbegyndelse af et toksisk chok.
På trods af ulemperne er bakteriofagterapi under alle omstændigheder et gyldigt alternativ til antibiotikabehandling.
Den største hindring er sandsynligvis den, der gives ved udviklingen af fagpræparater. Faktisk kan disse præparater opnås i relativt korte tidspunkter ud fra stoffer, der findes i naturen (såsom for eksempel flodvand). Disse præparationsmetoder opfylder imidlertid ikke de vestlige standarder, som styrer udvikling og brug af nye lægemidler.
I USA har Food and Drug Administration (FDA) imidlertid godkendt brugen af bakteriofagbaserede præparater til dekontaminering af dyr, planter og respektive derivater bestemt til konsum.
Quorum-sensing inhibitors
Quorum-sensing inhibitor terapi vækker stor interesse som et muligt alternativ til antibiotikabehandling.
Denne type behandling er ikke i stand til at dræbe bakterier, men forhindrer dem i at forårsage skade på kroppen.
For bedre at forstå handlingsmekanismen for denne behandling er en kort introduktion til, hvad der er quorum-sensing, nyttigt.
Quorum-sensing
Kvorum-sensing er en form for kommunikation, der anvendes af bakterier til at udveksle information med hinanden.
For at kommunikere bruger bakterier særlige kemiske forbindelser (kaldet self-inducers), der giver information om bakteriepopulationen, herunder oplysninger om dens størrelse.
Når bakteriepopulationen har nået quorummet (hvis bogstavelige betydning er det mindste antal medlemmer, uundværlig og nødvendigt for at træffe ledelsesbeslutninger) virker autoinduktorerne ved at fremme eller hæmme transkriptionen af visse typer gener og regulere aktivering eller mindre end metaboliske veje.
Kvorum-sensormekanismen er blevet identificeret i næsten alle typer bakterier (både Gram-positive og Gram-negative), herunder de patogene for mennesker.
De patogene bakterier kommunikerer med hinanden for at regulere produktionen af skadelige stoffer eller for at aktivere mekanismer, der tillader dem ikke at blive genkendt af cellerne i immunsystem af værtsorganismen. Andre bakterier kan gennem kvorumfølelse forsinke produktionen af skadelige stoffer, indtil bakteriekolonien har nået sådanne dimensioner som at sikre etableringen af infektionen ved at overvælde værts immunsystem.
Quorum-sensing inhibitors
Kvorumfølelse er derfor afgørende for kommunikationen af visse patogene bakterier og for frigivelsen af de skadelige stoffer, de producerer.
Blokeringen af denne form for bakteriel kommunikation kan derfor være nyttig for at stoppe begyndelsen af bakterielle infektioner, der ellers kunne forårsage alvorlige patologier (såsom for eksempel kolera eller infektioner med Pseudomonas aeruginosa ).
Desuden synes quorum-sensing inhibitor terapi at fremvise en lavere risiko for at udvikle bakteriel resistens sammenlignet med antibiotikabehandling.
Undersøgelser udført på dyr, der anvender kvorumfølerende hæmmere for at forhindre indtrængen af Staphylococcus infektioner, har givet positive resultater.
Derfor fortsætter forskning på dette område med at udvikle sig i et forsøg på at identificere nye molekyler, der er i stand til at hæmme bakteriekommunikation og de resulterende infektioner og patologier.
