Antibiotiká a rezistencia

Antibiotiká tvoria rôznorodú skupina chemických látok, ktoré zabraňujú množeniu mikroorganizmov (baktérií).

Prvé antibiotikum objavil ALEXANDER FLEMING (1881–1955) v roku 1928. Pri pestovaní baktérií mu nechtiac do zle zatvorenej Petriho misky napadali spóry paplesne. Keď sa Fleming na ďalší deň prišiel pozrieť na vyrastené bakteriálne kultúry, zbadal, že na niektorých miestach boli kruhy, v ktorých boli všetky baktérie mŕtve. Objavil tak prvé antibiotikum – penicilín. Penicilín sa v použiteľnom stave začal vyrábať až roku 1941. Najprv sa vyrábal z huby Penicillium notatum, neskôr z P. chrysogenum. Šlachtením sa zvýšila produkcia penicilínu 6 000–násobne. Fleming dostal za objav tohto dôležitého antibiotika v roku 1945 Nobelovu cenu.

Antibiotiká sú väčšinou nízkomolekulové látky, ktoré zasahujú do syntézy bakteriálnych bielkovín ako na úrovni transkripcie (inhibujú enzým RNA polymerázu) tak translácie (viažu sa do aktívnych oblastí ribozómov). Mnohé antibiotiká cielia svoj účinok na bunkovú stenu baktérií. Buď ju priamo rozrušujú, a tým zabíjajú bakteriálne bunky, alebo bránia jej biosyntéze, čím baktérie priamo nezabíjajú, ale neumožňujú im množiť sa.

Rezistencia link

Rezistencia na antibiotiká predstavuje vážny medicínsky problém. Vzniká výberom (selekciou) odolných bakteriálnych populácií a rýchlo sa šíri. Podstata rezistencie môže byť rôzna.

• Antibiotikum pôsobí zväčša na špecifickú oblasť v bunke, resp. na nejaký proteín alebo enzým v metabolickej dráhe bakteriálnej bunky. Mutácie DNA vznikajú neustále, o to skôr sa prejavujú, čím má organizmus kratší reprodukčný cyklus. Baktérie majú veľmi krátky reprodukčný cyklus (niektoré len niekoľko minút). Ak v ich DNA nastane mutácia, ktorá neporuší funkciu proteínu, ale zmení jeho štruktúru tak, že antibiotikum nie je schopné účinne blokovať jeho funkciu, takáto látka sa stáva neúčinná. Zvýhodnená bakteriálna bunka sa následne pomnoží, čím vzniká populácia rezistentná voči pôsobeniu antibiotika.
• Ďalší spôsob vzniku rezistencie je produkcia špeciálnych enzýmov, ktoré degradujú antibiotikum (napr. enzým beta–laktamáza degraduje penicilín a príbuzné antibiotiká). Navyše, gény pre syntézu týchto enzýmov sa často nachádzajú na malých kruhových molekulách – plazmidoch, ktoré sa môžu kopírovať a prenášať z jednej bunky do druhej rôznymi spôsobmi.
• V neposlednom rade, baktérie sa môžu prispôsobiť pôsobeniu antibiotika zámenou zablokovanej metabolickej dráhy za nejakú alternatívnu (ak existuje),
• alebo môžu prijaté antibiotikum začať vylučovať von z bunky vo zvýšenej miere.

Medzi veľmi známe baktérie, ktoré sú rezistentné voči viacerých antibiotikám, patria Pseudomonas aeruginosa a zlatý stafylokok – Staphylococcus aureus. Za bežných okolností sú to neškodné komenzály na ľudskej pokožke, ale u chorých a slabších ľudí môžu spôsobiť vážne zdravotné komplikácie (otravu krvi, zápal pľúc). Vyskytujú sa často napr. v nemocniciach, preto ich nazývame nemocničné, alebo cudzím výrazom nozokomiálne nákazy. Práve v nemocniciach sa nachádzajú preto, lebo boli "starostlivo" vypestované podávaním mnohých antibiotík, až napokon prežili a pomnožili sa len tie najodolnejšie populácie z nich.