Bevezetés

Az antimikrobiális rezisztencia (AMR) az egyik legnagyobb globális közegészségügyi és fejlesztési fenyegetés. Egy új becslés szerint a bakteriális AMR 2019-ben 1,27 millió globális halálesetért volt közvetlenül felelős, és 4,95 millió halálesethez járult hozzá. Egy 2016-ban közzétett, az antimikrobiális rezisztenciáról szóló elemzés szerint 2050-re ez a szám a 10 milliót is elérheti.

Az antimikrobiális rezisztencia (AMR) egy antimikrobiális szer csökkent hatékonysága vagy képtelensége a baktériumok szaporodásának gátlására, ami potenciálisan a terápia kudarcához vezethet, különösen a patogén organizmusok esetében. A baktériumtörzsek különböző módokon, például genetikai mutációkon keresztül, más baktériumokból származó külső gének horizontális átvitel útján történő megszerzésével, vagy rezisztencia mechanizmusok kifejlesztésével képesek rezisztenssé válni. A rezisztencia kialakulását több tényező is kiválthatja. Ilyen többek között, az antimikrobiális szerek helytelen használata a humán- és állatgyógyászatban, a nem megfelelő higiéniai gyakorlat az egészségügyi intézményekben vagy az élelmiszerláncban, ami megkönnyíti a rezisztens mikroorganizmusok átadását. Ezen tényezők mind hozzájárulnak az antimikrobiális szerek hatékonyságának csökkenéséhez.

Európában az élelmiszertermelő állatok esetében és a humán gyógyászatban használt antimikrobiális hatóanyagok gyakran azonosak, vagy ugyanabba az osztályba, csoportba tartoznak. Az antimikrobiális szerek használata mind az emberek, mind az állatok esetében az AMR kialakulásához vezethet, amely a rezisztens baktériumklónok folyamatos pozitív szelekciójából ered, függetlenül attól, hogy ezek patogén, fakultatív patogén, kommenzalista vagy akár környezeti baktériumok. A mikrobiális populációk szerkezetének megváltoztatása súlyos következményekkel jár együtt az emberi és állati egészségre nézve egyaránt.

Plamzid transzfer

A genetikai átvitel sokkal szélesebb határok között valósulhat meg, mint azt korábban gondolták. Az antimikrobiális rezisztencia nagy veszélyt jelent az emberiségre, részben a plazmidok széles körben elterjedt horizontális géntranszfere miatt. A plazmidtranszfer modellezése elengedhetetlen a rezisztenciatranszfer alapjainak feltárásához és a rezisztencia terjedésének korlátozására irányuló prediktív intézkedések kidolgozásához. A plazmidok jelenlegi megértésének egyik fő korlátja a konjugatív DNS-átviteli mechanizmusok hiányos ismerete, amely elrejti a plazmidtranszfer valós szerepét a természetben.

A szerzők feltételezték, hogy a plazmidok által hordozott transzfer eredetű szubsztrátumok olyan specifikus DNS szerkezeti tulajdonságokat kódolnak, amelyek megkönnyíthetik e régiók megtalálását nagy adathalmazokban, és kifejlesztenek egy DNS szerkezet alapú igazítási eljárást a transzfer szubsztrátumok tipizálására, amely felülmúlja a szekvencia alapú megközelítéseket. Több ezer feltételezett DNS-átviteli szubsztrátumot azonosítanak, ami azt mutatja, hogy a plazmid mobilitása majdnem kétszer annyi gazdafajt fedhet le, mint amennyit jelenleg ismerünk. Az összes feltételezett mobil plazmid több mint fele tartalmazza a különböző mobilitási csoportokhoz tartozó konjugációs rendszerek általi mobilizálási eszközöket, amelyek elméletileg összekapcsolhatják az ökológiai élőhelyek korábban korlátozott gazdaterületeit egy robusztus plazmidtranszfer hálózattal. Ez a hipotetikus hálózat megkönnyíti az antimikrobiális rezisztencia átvitelét a környezetben lévő genetikai hordozókról az emberi kórokozókra, ami fontos hajtóereje lehet az emberekben megfigyelt gyors rezisztencia fejlődésének, és így fontos fókuszpont lehet a jövőbeli megelőző intézkedések számára.

A fontosabb zoonotikus kórokozók

2020-ban a Campylobacteriosis volt a leggyakrabban bejelentett zoonózis, illetve és az élelmiszer eredetű megbetegedések vezető oka az EU-ban. A Campylobacter emberekben és baromfikban egyaránt megtalálható, jelentős rezisztenciát mutat egyes bakteriális fertőzések kezelésére általánosan használt fluorokinolon antibiotikumokkal szemben. A Campylobacter jejuni-val fertőzött emberekben és brojlercsirkékben, valamint a Salmonella Enteritidis esetén is egyaránt megfigyelhető volt a fluorokinolonokkal szembeni megnövekedett rezisztencia. A tetraciklinekkel és az ampicillinnel szembeni rezisztencia a Salmonella esetében 2016 és 2020 között több országban csökkent az emberi és állati mintákból származó baktériumok esetében egyaránt, azonban a rezisztencia szintje mégis magas maradt.

Öt kontinens 37 országából származó, mcr-termelő Salmonella enterica izolátumok a karbapenem- és tigeciklin-rezisztenciagénnel rendelkező törzsek jelenlétét mutatták szerte a világon. Ugyanakkor az EU országainak több mint felében az élelmiszer-termelő állatok körében jelentős csökkenést figyeltek meg a kiterjesztett spektrumú β-laktamáz (ESBL) termelő E. coli törzsek előfordulási gyakoriságában, ami pozitív fejlemény, mivel egyes ESBL-termelő E. coli törzsek súlyos emberi fertőzéseket okozhatnak. Fontos megemlíteni, hogy az élelmiszertermelő állatokból származó E. coli és Salmonella minták esetében rendkívül ritka volt a karbapenem-rezisztencia, ami kulcsfontosságú, hiszen a karbapenemeket utolsó rendkívül fontos életmenő antibiotikumok a humán medicinában. A karbapenemekkel szembeni bármiféle rezisztencia megjelenése az állatról emberre terjedő baktériumokban jelentős aggodalomra adna okot. A különböző országok rezisztenciaszintjére vonatkozó interaktív adatok az alábbi linken elérhetők, megtekinthetők.

Az Egyesült Királyságban a Campylobacter spp. antimikrobiális rezisztenciájára vonatkozó összefoglaló szintén elérhető a következő linkre kattintva. Röviden összefoglalva, az Egyesült Királyságban csirke nyakbőr mintákból származó C. jejuni és C. coli baktériumok általában rezisztensnek mutatkoztak ciprofloxacinnal, nalidixinsavval és tetraciklinnel szemben. Az eritromicinnel és a streptomicinnel szembeni rezisztencia a vizsgált izolátumokban azonban ritkának bizonyultak, a gentamicinnel szembeni rezisztencia pedig rendkívül ritkának. Végeredményként, 2014 óta nem figyeltek meg jelentős növekedést AMR tekintetében a szigetországban.

Tejtartály

Az antimikrobiális rezisztencia kialakulásának lehetőségét értékelték az antibiotikumokkal kezelt tehenek tejével vagy kolosztrumával táplált borjakkal kapcsolatban. Az eredmények azt mutatták, hogy ha a kezelés és az ellés között megfelelő időtartamot biztosítanak, akkor a borjak ürülékében nem emelkedik jelentősen az antimikrobiális szerekkel szemben rezisztens baktériumok száma. Az antimikrobiális kezelésben részesült tehenek tejében azonban mind a kezelési fázis, mind az azt követő élelmezés egészségügyi várakozási időszak (ÉEVI) alatt jelentős maradványmennyiségeket mutattak ki. Az ilyen tej fogyasztása az antimikrobiális szerekkel szemben rezisztens baktériumok számának növekedését eredményezte a fiatal szarvasmarhák bélsarában. Az antimikrobiális szereknek ellenálló baktériumok ilyen szelekciója negatív következményekkel járhat a globális közegészségügyre nézve.  Az AMR kialakulásának kockázatát csökkentendő a következő lehetőségeket ajánlottak: a kezelt tehenektől származó tej felhasználásának megtiltása; az antimikrobiális koncentráció csökkentése erjesztéssel, szűréssel vagy a pH növelésével. Javasolták a hőkezeléssel történő termikus aktiválás lehetőségét is.

A nyers kutyaeledelek és az AMR közötti kapcsolat

Az Európai Klinikai Mikrobiológiai és Fertőző Betegségek Kongresszusán (European Congress of Clinical Microbiology & Infectious Diseases, ECCMID) bemutatott új kutatásból kiderült, hogy a szupermarketekben és állatkereskedésekben forgalmazott nyers kutyaeledelek antibiotikumoknak ellenálló baktériumokat tartalmaz, ami jelentős globális közegészségügyi veszélyt jelenthet. A Portói Egyetem tudósai megállapították, hogy a vizsgált kutyatápminták 54%-a Enterococcus baktériumokat (E. faecalis, E. faecium) tartalmazott, és e törzsek több mint egyharmada több antibiotikummal szemben is rezisztenciát mutatott. Az izolátumok 2%-a rezisztens volt vankomicinnel és teikoplaninnal, 23%-uk pedig linezoliddal szemben, egy a humán egészségügyben rendkívül fontos antibiotikummal szemben. A kutyaeledelben található egyes antibiotikum-rezisztens baktériumok megegyeztek az európai kórházakban talált törzsekkel, ami arra utal, hogy a kutyák nyers táplálékkal való etetése hozzájárulhat az antibiotikum-rezisztens baktériumok terjedéséhez. A tanulmány kiemeli az antibiotikum-rezisztencia kezelésének sürgősségét, amely már most is komoly közegészségügyi problémát jelent világszerte. A kutatók fokozott tudatosságra és szabályozásra szólítanak fel e kockázat csökkentése érdekében.

Higany szerepe

A mezőgazdasági talajok az antibiotikum-rezisztenciagének (ARG) fontos rezervoárjai, amelyek a növénytermesztésen keresztül szoros kapcsolatban állnak az emberi egészséggel. A környezeti fémstressz az antibiotikum-rezisztens gének szelekciós nyomásaként működhet. Még mindig hiányoznak azonban a historikus higany (Hg) szennyezésnek a mezőgazdasági talajokban található antibiotikum-rezisztenciákra gyakorolt hatására összpontosító terepi vizsgálatok. Ebben a tanulmányban különböző termesztési rendszerű (rizsföld és hegyvidéki) talajok ARG-profilját vizsgálták, és összekapcsolták őket az örökölt higanyexpozícióval. A cikkben megállapításra került, hogy az ARG-profilok jelentősen különböznek a rizsföldi és a hegyvidéki talajok között. Azonban mind a rizsföldi, mind a hegyvidéki talajok hosszú távon higannyal szennyezett talajain nagyobb volt az ARG-k diverzitása és abundanciája, mint a nem szennyezett talajokon. Eredmények összességében rávilágítottak a Hg-nak, mint potenciális tartós szelekciós ágensnek az agrárökoszisztémákban a talaj ARG-értékéhez való hozzájárulásban játszott alulértékelt szerepére.

Az AMR megállításáért tett erőfeszítések

A jelenlegi gyógyszeres kezelések, a fágterápiák nem képesek teljes mértékben megfékezni az AMR jelentette veszélyt, mivel a mikrobák képesek kijátszani a gyógyszerek/fágok hatásmechanizmusait. Az egyik legújabb megoldás azonban a peptidek gyógyszerként való alkalmazása. Az antimikrobiális peptidek figyelemre méltó előnyöket kínálnak az antibiotikumokkal szemben.

Minden olyan peptidet, amely hatékonyan elpusztítja a baktériumokat, antimikrobiális peptidnek neveznek. A szakértők úgy vélik, hogy a peptidek használata a baktériumok elpusztítására jobb lehet, mint a fágok használata, mivel a fágok jellemzően specifikus receptorokat vagy ligandumokat céloznak meg a baktériumok megtalálására és elpusztítására, és a baktériumok fejlődhetnek, hogy megváltoztassák ezeket a jellemzőket a fágok elkerülése érdekében. Ezzel szemben a peptidek megtámadják a sejt burkát – ami megnehezíti a baktériumok alkalmazkodását – majd kölcsönhatásba lépnek a sejt membránjával. A kutatók meggyőződése, hogy a baktériumok számára sokkal nehezebb evolúciósan alkalmazkodni az ilyen típusú támadásokhoz, ezért úgy gondoljuk, hogy ez azt jelenti, hogy ezek a terápiák nehezebben tudnak a baktériumok számára rezisztenciát kialakítani.

A kutatók azt remélik, hogy olyan specifikus peptideket tudnak kifejleszteni, amelyek sokféle baktériumot képesek elpusztítani. A baktériumok valószínűleg képesek lesznek megtalálni a módját annak, hogy idővel elkerüljék ezeknek a peptideknek a pusztítását, ezért esetlegesen új antibiotikumokat kell majd kifejleszteni, fágterápia kutatásokat nagyobb összeggel támogatni és általában el kell kerülni az antibiotikumok túlzott használatát.