Mikroby „kolonizujące” do superbakterii: jak zachowuje się oporność na antybiotyki

Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe, czyli AMR, stanowi rosnący problem zdrowotny na całym świecie – a lekarze, naukowcy i eksperci ds. zdrowia publicznego alarmują, że niektóre z najbardziej niezawodnych antybiotyków na świecie stają się mniej skuteczne w walce z tak zwanymi „superbakteriami”.

Według danych AMR do oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe dochodzi, gdy bakterie, wirusy i pasożyty przestają reagować na leki, co powoduje, że ludzie chorują i zwiększają rozprzestrzenianie się infekcji. Światowa Organizacja Zdrowia (KTO).

„Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe zagraża stuleciu postępu medycyny i może przywrócić nas do ery przedantybiotykowej, gdzie infekcje, które dziś można leczyć, mogły stać się wyrokiem śmierci” – ostrzegł w tym miesiącu dyrektor generalny WHO, dr Tedros Adhanom Ghebreyesus.

Uważa się, że oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe przyczynia się co roku do milionów zgonów i powoduje zwiększone cierpienie, szczególnie w krajach o niskich i średnich dochodach, twierdzi WHO. Zdaniem ekspertów ds. zdrowia świat potrzebuje nowych rozwiązań.

Dr Sylvia Omulo – doktor epidemiologii, posiadająca tytuł doktora w zakresie immunologii i chorób zakaźnych uzyskana w College of Veterinary Medicine na Washington State University – zajmuje się AMR. Pracuje w ich kampusie w Nairobi w Kenii.

Przez prawie 20 lat badała powiązania między ludźmi, zwierzętami i ich wspólnym środowiskiem, a mikrobami żyjącymi w nich wszystkich.

Omulo nie bada drobnoustrojów, które nas zabijają. Bada te, które tego nie robią, ale to może dać nam wskazówki, jak lepiej zrozumieć złożone ekosystemy, które współistnieją z nami w naszych wnętrznościach, nosach i na naszej skórze.

Nazywa te drobnoustroje „kolonizatorami” ze względu na sposób, w jaki rozprzestrzeniają się, często nieszkodliwie, wewnątrz ludzi i zwierząt.

Przyglądając się im, zidentyfikowała geny powiązane z opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe; dlaczego niektórzy ludzie i niektóre zwierzęta są bardziej podatni na oporne drobnoustroje; oraz w jaki sposób te cechy są dystrybuowane w społeczności i szpitalach. Zidentyfikowała czynniki środowiskowe i behawioralne, które mogą być niezbędne do zrozumienia oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe.

Praca Omulo zaczyna się nie w szpitalu, ale w społeczności – w zbudowanych z gliny domach z blaszanymi dachami w największym slumsach w Nairobi, Kibera, oraz na farmach nad brzegiem Jeziora Wiktorii.

Al Jazeera rozmawiała z Omulo – który jest jednym z nielicznych naukowców doradzających WHO w sprawie nowych kierunków badań nad opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe – na temat badań nad opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe i postępami w walce z tą chorobą.

Zespół dr Sylvii Omulo w Nairobi w Kenii [Courtesy of Sylvia Omulo]

Al Jazeera: Czy istnieją uprzedzenia w sposobie, w jaki obecnie kultura naukowa podchodzi do badań nad opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe?

Doktor Sylwia Omulo: Moja najszybsza odpowiedź brzmiałaby: tak.

Tak, w tym sensie [the study of] Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe jest ściśle powiązana ze stosowaniem antybiotyków. Kiedy zacząłem zajmować się tą dziedziną, przejrzałem artykuły na temat oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe w regionie Afryki Wschodniej i w wielu artykułach stwierdzono, że oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe jest jedynie problemem związanym ze stosowaniem antybiotyków.

Jak się okazało, większość tych prac opierała się wyłącznie na próbkach klinicznych; badali pacjentów w szpitalach.

Ale jest problem: w tych badaniach uwzględnia się tylko najbardziej chorych pacjentów. Gdy [you] przebadaj pacjentów w warunkach szpitalnych i znajdziesz bakterie oporne na antybiotyki, zakładasz, że dzieje się tak dlatego, że zostały nabyte w szpitalu.

Populacja [of sick patients in hospital] staje się stronniczy w tym sensie, że istnieje po prostu większe prawdopodobieństwo posiadania szczepu bakteryjnego opornego na antybiotyki niż populacja, która nie stosowała antybiotyków [but that’s a correlation, not necessarily the cause].

Jeżeli są to jedyne dane, które badamy, oznacza to, że klasyfikujemy je jako czynnik powodujący oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe: zakładamy, że jest to niewłaściwe stosowanie antybiotyków.

Bardzo niewiele badań analizuje oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe w kontekście społecznym i na tym właśnie skupia się większość mojej pracy badawczej.

Myślę, że bardzo trudno jest prowadzić badania społecznościowe na Globalnej Północy, w miejscach takich jak USA, ponieważ rekrutacja pacjentów ze społeczności jest [actually] bardzo ciężko. W warunkach szpitalnych najprawdopodobniej nie są to pacjenci ambulatoryjni – ci, którzy przychodzą do domu, a następnie wracają do domu – lecz pacjenci hospitalizowani [that researchers have access to].

Kiedy przyjdziesz do [Global] Na południu podejście jest inne. Pobieramy próbki głównie z populacji lub osób, które właśnie odwiedzają placówki opieki zdrowotnej; rodzaj nauki tutaj jest bardzo skoncentrowany na zdrowiu publicznym.

Dokumenty medyczne
Książka przedstawiająca dokumentację medyczną, zawierającą historię leczenia i przepisywania recept, pacjenta Szpitala Dziecięcego Massey w Lagos [The Bureau of Investigative Journalism/BSAC/Damilola Onafuwa]

Al Jazeera: Czym są błędy „kolonizujące” i czym różnią się od infekcji?

Doktor Omulo: Przez ostatnie 10 lat oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe była przedstawiana, zwłaszcza w mediach, za pomocą słowa „superbakteria”. Wyobrażamy sobie śmiertelne infekcje bakteryjne, które rozprzestrzeniają się szybko i bez środków zaradczych.

[We’re] nie patrząc na te bakterie. Nie, patrzymy na tak zwanych „kolonizatorów”.

Jest różnica pomiędzy kolonizacją a infekcją. Są to bakterie, które ludzie przenoszą, niekoniecznie wykazując objawy. Niektóre z tych kolonizujących robaków są bardzo podobne do tych, które spotykamy u szczepów szpitalnych.

Próbujemy zrozumieć, dlaczego ludzie mają bakterie oporne na antybiotyki w jelitach i nosie. Przyglądamy się E. coli i innym bakteriom z tej grupy oraz MRSA, gronkowcowi opornemu na metycylinę. [MRSA infections are common in hospital settings. They can spread quickly and cause complications. Untreated MRSA can be deadly.]

[When we study] W przypadku E coli sprawdzamy, na jakie kombinacje antybiotyków jest odporny robak, a następnie jakie geny lub czynniki przyczyniają się do powstania oporności.

Al Jazeera: Jak ważne jest środowisko, w którym prowadzone są badania?

Doktor Omulo: Chciałem się dowiedzieć: jeśli nie przebywasz w szpitalu, ale jesteś nosicielem bakterii AMR, co się do tego przyczynia? Dlaczego [these microbes] wchodzić do niektórych osób, a do innych nie?

Znalazłem trzy artykuły z badań przeprowadzonych w innych krajach: Boliwii, Ekwadorze i Peru. Przyjrzeli się temu, co dzieje się w społeczności. Nie stwierdzili istotnych związków między opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe a stosowaniem antybiotyków.

Przeniosłem więc pytanie do kontekstu kenijskiego i zapytałem, co może przyczyniać się do problemu. Jednym z problemów, który znalazłem, była higiena.

Tam, gdzie warunki sanitarne są złe, ludzie połykają [microbes]noś je, wyrzucaj i przesyłaj w tym samym środowisku.

Kibera
Miasteczko slumsów Kibera w Nairobi w Kenii [Baz Ratner/Reuters]

Al Jazeera: Jak to jest w Kiberze i dlaczego slumsy są dla ciebie jako badacza wyjątkowo interesujące?

Doktor Omulo: Kibera była doskonałym miejscem do przetestowania hipotezy, że warunki sanitarne są równie ważne, a może nawet ważniejsze, w cyklu przenoszenia oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, jak stosowanie antybiotyków.

W spisie powszechnym z 2019 r. gęstość Kibery wyniosła 66 000 osób na kilometr kwadratowy. Jeśli pomyślisz o Nowym Jorku, którego gęstość zaludnienia wynosi 11 000 na kilometr kwadratowy, [Kibera] jest prawie [six] razy gęstszy. Dlatego ludzie żyją niemal jeden na drugim. Naprawdę nie ma możliwości oddzielenia się od chorego sąsiada, bo mieszkacie bardzo blisko siebie.

W Kiberze wiele gospodarstw domowych ma wymiary około trzy metry na trzy metry i może pomieścić rodzinę do 11 osób. Myślę, że widziałem najwyżej 15 osób mieszkających w tym samym gospodarstwie domowym w jednym wspólnym pokoju. Ale średnio jest to od pięciu do siedmiu osób.

A są to głównie domy blaszane, budowane z gliny. Niektóre mają podłogę wyłożoną kafelkami, ale jest to mieszanina różnych materiałów budowlanych. Nie jest to więc dom o regularnej strukturze i to właśnie charakteryzuje nieformalne osiedla.

Warunki sanitarne są naprawdę kiepskie, ponieważ w wielu slumsach na całym świecie bardzo trudno jest mieć czystą i stabilną sieć wodociągową i kanalizacyjną. Tego rodzaju środowisko naprawdę napędza przenoszenie, naprawdę napędza rozprzestrzenianie się nie tylko opornych bakterii, ale ogólnie chorób.

[In Kibera] antybiotyki są tanie i dostępne w dużych ilościach, a niektórzy sprzedawcy po prostu je sprzedają.

Zasadniczo odkryliśmy, że kiedy pobraliśmy próbki od ludzi, zbadaliśmy ich wodę i środowisko, znaleźliśmy w środowisku wiele odpornych robaków. A kiedy przetestowaliśmy próbki gleby z tego obszaru, okazało się, że było tam mnóstwo odpornych robaków.

Ogólnie rzecz biorąc, chcemy wiedzieć, co dzieje się w tej populacji ludzkiej, co może przyczynić się do wystąpienia oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe.

Al Jazeera: Jakie rzeczy tam znalazłeś?

Doktor Omulo: W 2016 r., gdy przeprowadziliśmy analizę około 200 gospodarstw domowych, które obserwowaliśmy co dwa tygodnie przez pięć miesięcy, nie stwierdziliśmy związku między opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe a stosowaniem antybiotyków. Znaleźliśmy bezpośredni związek z czynnikami przenoszenia w środowisku. Okazało się zatem, że nawet jeśli stosowanie antybiotyków odgrywało rolę w oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, złe warunki sanitarne w środowisku mogły nawet maskować rolę oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe. Kontekst jest ważny.

Wygląda na to, że istnieją pewne czynniki genetyczne lub predyspozycje danej osoby, które albo ją chronią, albo ją tworzą [more] podatne na infekcję tymi robakami. Więc jeśli jesteś skolonizowany przez [antimicrobe]-odporny błąd, istnieje większe prawdopodobieństwo, że zostaniesz zainfekowany [another antimicrobe]-odporny błąd.

Kibera
Mężczyzna nosi maskę na twarzy w osadzie Kibera w Nairobi [Thomas Mukoya/Reuters]

Al Jazeera: Jakie są najciekawsze odkrycia, których dokonałeś?

Doktor Omulo: Badałem dwa różne miejsca – slumsy Kibery i obszary bardziej wiejskie. [Omulo also collects samples from people who live in rural farms in Asembo, near Lake Victoria.]

W obu przypadkach zadajemy pytania szeroko, ponieważ prowadziliśmy to samo badanie. Zapytaliśmy, jakie zwierzęta trzymają ludzie, aby spróbować zrozumieć, czy przyczynia się to do rozwoju oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe.

Jeśli więc zgłosiłeś posiadanie w gospodarstwie domowym drobiu – kurczaków – a większość gospodarstw wiejskich zgłosiła trzymanie w domu jakiegoś rodzaju drobiu, wskaźnik oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe również był wyższy.

Samo to nie było zaskakującym odkryciem, ponieważ związek między przenoszeniem oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe a hodowlą drobiu udokumentowano w kilku innych badaniach.

Jednak inna zależność, którą odkryliśmy, była taka, że ​​w przypadku gospodarstw domowych, które twierdziły, że odwiedzały placówkę opieki zdrowotnej z powodów medycznych lub niemedycznych, były one bardziej predysponowane do przenoszenia bakterii AMR w porównaniu z gospodarstwami, które nie zgłosiły wizyt w placówce medycznej.

Wydaje się zatem, że placówki opieki zdrowotnej odgrywają pewną rolę. Ale nie jesteśmy pewni co. Czy jest tak, że jeśli nosisz te bakterie, istnieje większe prawdopodobieństwo, że udasz się do placówki opieki zdrowotnej? A może kontakt z placówką opieki zdrowotnej może przyczynić się do przeniesienia zakażenia? Dlatego teraz przez rok obserwujemy te osoby, zwłaszcza matki i ich dzieci. Co dwa tygodnie zbieramy próbki, ale zadajemy im także pytania dotyczące między innymi warunków sanitarnych wody, higieny, stosowania antybiotyków, narażenia zwierząt i tak dalej, aby spróbować zrozumieć, co poprzedza drugie.

Próbujemy zadać sobie pytanie, czy kolonizacja [by non-lethal microbes] w jakikolwiek sposób wpływa na Twoje zdrowie. Czy przyczynia się to do większej liczby epizodów biegunki niż u osób nieskolonizowanych? Czy przyczynia się do częstszych infekcji dróg oddechowych? W przypadku dzieci śledzimy etapy rozwoju, aby dowiedzieć się, czy dzieci skolonizowane rzadziej osiągają kamienie milowe rozwoju lub czy nadążają za nimi w porównaniu z dziećmi nieskolonizowanymi.

Próbujemy także zrozumieć proces kolonizacji. Czy ludzie pozostają kolonizowani przez cały czas, czy też są kolonizowani w określonych momentach?

Zatem ta faza badania jest naprawdę szczegółowa i obejmuje znacznie więcej interakcji z tymi samymi ludźmi, a jej celem jest zrozumienie, w jaki sposób kolonizacja wpływa na ich codzienne czynności lub zdrowie.

Ogólnie rzecz biorąc, w środowisku lokalnym czynniki napędzające oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe bardzo różnią się od czynników napędzających oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe w warunkach szpitalnych.

Al Jazeera: Wiele słyszeliśmy o tym, że oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe stanowi pilne globalne zagrożenie; Organizacja Narodów Zjednoczonych omawia ten temat na forum Walne Zgromadzenie. Czy czujesz się częścią globalnego dążenia do zrozumienia oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe?

Doktor Omulo: Byłem jednym z czterech Kenijczyków zaproszonych przez WHO, aby spróbować ustalić, jakie powinny być obszary zainteresowania badań nad opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe w kontekście globalnym.

Myślę, że dużą rolę, jaką rodzaj naszej pracy wnosi do globalnego zrozumienia oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, jest to, że nie możemy ignorować tego, co dzieje się w społeczności. Przed i po opuszczeniu szpitali ludzie pochodzą ze społeczności, a następnie wracają. Zatem wszystkie procesy zachodzące tam mają wpływ na to, co widzisz w szpitalu.

Czy to oznacza, że ​​jeśli przestaniesz stosować antybiotyki, [AMR] odejdzie? Absolutnie nie. Istnieje wiele badań wykazujących, że oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe utrzymuje się w środowisku nawet wiele lat po zaprzestaniu stosowania antybiotyków.

Dopóki więc nie zrozumiemy tego problemu, dotykamy tylko jednej części słonia, nie zdając sobie sprawy, że słoń jest znacznie większym zwierzęciem i ma inną teksturę części.

Wywiad ten został zredagowany w celu zapewnienia przejrzystości i zwięzłości.

Sumber