Určité liečivá proti duševnému utrpeniu pomáhajú choroboplodným baktériám. Podobne však môžu pôsobiť aj ďalšie farmaká.
Ilustračné foto. Zdroj: iStockphoto.com
Nové zistenia vyplývajúce zo štúdie uverejnenej vo vedeckom časopise PNAS vysvetľuje článok Liama Drewa na portáli Nature. Hlavný autor štúdie Jianhua Guo pracuje v Austrálskom centre pre biotechnológiu vody a životné prostredie na Queenslandskej univerzite v Brisbane. O možný podiel neantibiotických liekov na rezistencii (odolnosti) proti antibiotikám sa začal zaujímať v roku 2014. Jeho laboratórium vtedy zistilo, že vo vzorkách odpadových vôd z domácností cirkuluje viac génov rezistentných voči antibiotikám ako vo vzorkách odpadových vôd z nemocníc, kde sa antibiotiká používajú viac.
Výskyt choroboplodných baktérií odolných proti antibiotikám sa často pripisuje tomu, že sa nadmerne predpisujú ľuďom aj hospodárskym zvieratám. Antibiotická rezistencia významne ohrozuje verejné zdravie na celom svete. Odhaduje sa, že v roku 2019 zomrelo na jej dôsledky 1,2 milióna ľudí, a predpokladá sa, že toto číslo bude stúpať.
Guov tím sa teraz zameral na ďalšiu potenciálnu hnaciu silu antibiotickej rezistencie, teda na antidepresíva, ktoré patria medzi najčastejšie predpisované lieky na svete. To, ako môžu antidepresíva podporiť rezistenciu voči antibiotikám, výskumníci zisťovali štúdiom baktérií pestovaných v laboratóriu.
SOS reakcia
„Už po niekoľkých dňoch vystavenia baktérií ich pôsobeniu, si vyvinú odolnosť proti antibiotikám. Nielen proti jednému, ale proti viacerým,“ zdôrazňuje Jianhua Guo. Dodáva, že je to zaujímavé aj desivé zároveň.
Podľa výsledkov štúdie Guovho tímu zabíjajú antidepresíva určité baktérie alebo brzdia ich rast. Guo vysvetľuje, ako k tomu dochádza. Antidepresíva vyvolávajú takzvanú SOS reakciu, ktorou spúšťajú mechanizmy bunkovej obrany. Vďaka nim sú baktérie schopné lepšie prežiť následnú antibiotickú liečbu.
Už v štúdii z roku 2018 Guov tím uviedol, že baktéria Escherichia coli sa stala rezistentnou na viaceré antibiotiká po vystavení fluoxetínu, antidepresíva, ktoré sa bežne predáva ako Prozac.
V najnovšej štúdii so svojím tímom skúmal päť ďalších antidepresív a trinásť antibiotík zo šiestich tried, pričom zisťoval, ako sa vyvinula rezistencia v prípade baktérie E. coli.
Ako prebiehal výskum
Antidepresíva v baktériách pestovaných v dobre okysličených laboratórnych podmienkach podľa Nature spôsobili, že bunky vyrábali reaktívne formy kyslíka, čiže toxické molekuly, ktoré aktivovali obranné mechanizmy mikróbov.
Najvýraznejšie aktivovali systémy takzvaných efluxných púmp baktérií, čiže vypudzovací systém, ktoré používajú mnohé baktérie na vylučovanie rôznych molekúl vrátane antibiotík. Pravdepodobne to vysvetľuje, ako by mohli baktérie odolať antibiotikám bez toho, aby mali špecifické gény rezistencie.
Vystavenie E. coli antidepresívam však tiež viedlo k zvýšeniu miery mutácií mikróbov a následnej selekcii rôznych génov rezistencie.
Avšak v baktériách pestovaných v anaeróbnych (bez vzduchu) podmienkach boli hladiny reaktívnych foriem kyslíka oveľa nižšie a rezistencia na antibiotiká sa vyvíjala omnoho pomalšie. Navyše aspoň jedno antidepresívum, konkrétne sertralín, známe ako Zoloft, podporovalo prenos génov medzi bakteriálnymi bunkami, čo je proces, ktorý môže urýchliť šírenie rezistencie v populácii.
K takémuto prenosu môže dôjsť medzi rôznymi typmi baktérií, a to od neškodných až po patogénne.
Biofilm baktérií rezistentných na antibiotiká. Zdroj: iStockphoto.com
K rezistencii na antibiotiká môžu prispievať aj iné lieky
Nature sa odvoláva tiež na zistenia Kirana Patila, ktorý skúma chemické reakcie na úrovni mikrobiómu (črevnej mikroflóry) na Univerzite v Cambridgei vo Veľkej Británii. Vedec hovorí, že za posledných päť rokov sa čoraz viac uznáva, že mnohé neantibiotické lieky, ktoré sa zameriavajú na ľudské bunky, môžu ovplyvniť aj baktérie a prispieť k rezistencii na antibiotiká.
Podľa Lisy Maierovej, ktorá pôsobí na univerzite v Tübingene v Nemecku a študuje interakcie medzi liekmi a mikrobiómom, hovorí, čo je potrebné na pochopenie, ako môžu antidepresíva stimulovať rezistenciu na antibiotiká. Výskumníci musia určiť, na aké molekuly sa lieky v baktériách zameriavajú, a posúdiť ich účinky na širšiu škálu klinicky relevantných druhov baktérií.
V roku 2018 Maierová a jej kolegovia skúmali 835 liekov, ktoré neboli zamerané na mikróby, a zistili, že dvadsaťštyri percent potláčalo rast aspoň jedného kmeňa ľudských črevných baktérií.
Potrebujeme viac dôkazov
Patil a Maierová tvrdia, že je dôležité zhromaždiť dôkazy na posúdenie skutočného vplyvu antidepresív na rezistenciu. Napríklad preskúmať, či spôsobujú hromadenie baktérií odolných proti antibiotikám, najmä tých, ktoré spôsobujú ľudské a zvieracie choroby alebo poškodzujú životné prostredie.
Maierová hovorí, že niekoľko štúdií teraz spája antidepresíva a iné neantibiotické liečivá so zmenami v baktériách a predbežné štúdie poskytli „prvé rady“, ako môžu takéto lieky ovplyvniť mikrobiómy ľudí, ktorí ich užívajú.
Ale u zdravých ľudí sa E. coli nachádza hlavne v hrubom čreve, kde sú podmienky anaeróbne. To znamená, že proces opísaný v štúdii Guovho tímu nemusí u ľudí prebiehať rovnakou rýchlosťou. Podľa Patila by budúce štúdie mali skúmať podmienky rastu baktérií na takých laboratórnych modeloch, na ktoré môžu antidepresíva pôsobiť.
Guovo laboratórium teraz skúma mikrobiómy myší, ktorým boli podávané antidepresíva. Skoré, nepublikované údaje naznačujú, že lieky môžu zmeniť črevnú mikroflóru zvierat a podporiť prenos génov.
Guo a Maierová však ľudí varujú, aby na základe tohto výskumu neprestali užívať antidepresíva.
„Ak máte depresiu, treba ju liečiť najlepším možným spôsobom. Baktérie sú až na druhom mieste,“ hovorí Maierová. Guo uvádza, že to, nakoľko sa neantibiotické liečivá podieľajú na rezistencii voči antibiotikám, musia kvantifikovať výskumníci a farmaceutické spoločnosti. „Neantibiotické liečivá sú veľkým problémom, ktorý by sme nemali prehliadať,“ dodáva.
Zdroj: Nature, DOI: 10.1073/pnas.2208344120, DOI: 10.1016/S0140-6736(21)02724-0, DOI: 10.1016/j.envint.2018.07.046, DOI: 10.1038/nature25979
(GL)
