Η επιλογή τής πλέον κατάλληλης αντιμικροβιακής αγωγής για την αντιμετώπιση σοβαρών βακτηριακών μολύνσεων αποτελεί για την ιατρική κοινότητα ένα κρίσιμο και πολλές φορές δυσεπίλυτο ζήτημα. Ταυτόχρονα, η δημιουργία πολυανθεκτικών μικροοργανισμών σε συνδυασμό με τον περιορισμένο αριθμό διαθέσιμων αντιβιοτικών καθιστούν τη σωστή και αποτελεσματική χρήση τους πιο αναγκαία από ποτέ. Επιστημονική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα ανακάλυψε μια νέα μέθοδο με την οποία μπορεί να ελεγχθεί η αποτελεσματικότητα των αντιβιοτικών για την καταπολέμηση βακτηριακών λοιμώξεων. Η μέθοδος είναι πολύ απλή, έχει χαμηλό κόστος και προσφέρει γρήγορα και αξιόπιστα αποτελέσματα.
Η μάχη ενάντια στις βακτηριακές μολύνσεις
Τα αντιβιοτικά αποτελούν πανίσχυρα εργαλεία για την καταπολέμηση των βακτηριακών μολύνσεων. Το πρώτο αντιβιοτικό, η πενικιλίνη, ανακαλύφθηκε το 1928 από τον Alexander Fleming, ενώ παράγωγά του ακόμα εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως. Εκτός από την πενικιλίνη, είναι πλέον διαθέσιμα και πολλά άλλα αντιβιοτικά, που είτε σκοτώνουν τα βακτήρια παρεμποδίζοντας τον σχηματισμό των κυτταρικών τοιχωμάτων ή άλλων σημαντικών συστατικών τους είτε εμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό τους.
Οι σοβαρές βακτηριακές μολύνσεις συνήθως αντιμετωπίζονται με τη χρήση δύο ή περισσότερων αντιβιοτικών. Περισσότεροι από τους μισούς ασθενείς με σοβαρές μετεγχειρητικές μολύνσεις, βακτηριαιμία, πνευμονία ή σηπτικό σοκ λαμβάνουν συνδυασμό αντιβιοτικών. Η συνδυαστική θεραπεία επιλέγεται συνήθως για την εξολόθρευση πολυανθεκτικών μικροοργανισμών, που δεν μπορούν να καταπολεμηθούν με τα αντιβιοτικά πρώτης γραμμής, όπως είναι τα στελέχη των βακτηρίων Pseudomonas, Acinetobacter και Enterobacteriaceae.
Ωστόσο, η επιλογή της καταλληλότερης αντιμικροβιακής θεραπείας που βασίζεται στη χρήση περισσότερων του ενός αντιβιοτικών αποτελεί ένα σύνθετο ιατρικό πρόβλημα που απασχολεί έντονα την επιστημονική κοινότητα. Η χρήση συνδυασμού αντιβιοτικών βασίζεται στο φαινόμενο της συνέργειας, σύμφωνα με το οποίο η χορήγηση δύο ή περισσότερων αντιβιοτικών οδηγεί σε καλύτερα αποτελέσματα από ό,τι θα περίμενε κανείς λαμβάνοντας υπόψη την αποτελεσματικότητα των επιμέρους αντιβιοτικών. Σε αντίθετη περίπτωση, ένα φάρμακο μπορεί να δρα ανταγωνιστικά ως προς κάποιο άλλο, μειώνοντας έτσι πολύ την αποτελεσματικότητα της θεραπείας. Η πρόβλεψη για τη συνεργατική ή την ανταγωνιστική δράση των αντιβιοτικών σε κάθε ασθενή είναι δύσκολη. Ο στόχος είναι να αντιμετωπιστούν τα μικρόβια, ιδιαίτερα όταν είναι πολυανθεκτικά, με την κατάλληλη συνεργατική δράση αντιβιοτικών στη σωστή δοσολογία έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η καταπολέμηση των μικροοργανισμών και να αποφεύγονται οι τοξικές παρενέργειες. Ταυτόχρονα, όμως, πρέπει να προληφθεί η εμφάνιση επιπρόσθετων ανθεκτικών στελεχών τα οποία δεν θα μπορούν να αντιμετωπιστούν με τα διαθέσιμα αντιβιοτικά.
Επιλογή καταλληλότερου συνδυασμού αντιβιοτικών: Νέα πρωτοπόρα μέθοδος
Ποιος είναι όμως ο καλύτερος συνδυασμός για τον κάθε ασθενή δεδομένης της πολύπλοκης μικροβιακής κοινότητας του κάθε οργανισμού και της ποικιλίας βακτηριακών στελεχών από τα οποία μπορεί να έχει μολυνθεί; Στην προσπάθειά της να απαντήσει σ’ αυτό το ερώτημα, επιστημονική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα, με επικεφαλής τον καθηγητή Dan I. Andersson, εφηύρε μια νέα μέθοδο που επιτρέπει τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό του καλύτερου συνδυασμού αντιβιοτικών για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μικρά πλαστικά πιάτα με καλλιεργητικό υλικό (τρυβλία), προερχόμενα από τρισδιάστατη εκτύπωση, σε καθένα από τα οποία πρόσθεσαν τρία διαφορετικά αντιβιοτικά σε συγκεκριμένες θέσεις και με διαβαθμισμένη συγκέντρωση. Στη συνέχεια πρόσθεσαν στα τρυβλία στελέχη του βακτηρίου Escherichia coli απομονωμένα από το ουροποιητικό σύστημα ασθενών. Τα βακτήρια παρέμειναν στα τρυβλία σε κατάλληλες συνθήκες για αρκετές ώρες προκειμένου να παρατηρηθεί η αλληλεπίδρασή τους με τα αντιβιοτικά. Σε ορισμένες καλλιέργειες βακτηρίων οι συνδυασμοί των αντιβιοτικών έδρασαν συνεργατικά εξολοθρεύοντας τα βακτήρια, ενώ σε άλλες ανταγωνιστικά, με μειωμένη δηλαδή αποτελεσματικότητα στην αντιμετώπισή τους. Η μέθοδος ελέγχθηκε με επιμέρους πειράματα για την ακρίβεια και την αξιοπιστία της.
Εκτός από την εύρεση του καταλληλότερου συνδυασμού αντιβιοτικών, η μέθοδος παρέχει και ποσοτικές πληροφορίες που μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμες για την επιλογή των καταλληλότερων θεραπευτικών σχημάτων. Ακόμα ένα σημαντικό πλεονέκτημά της είναι ότι δεν προϋποθέτει την ύπαρξη ειδικού εξοπλισμού και μπορεί να υλοποιηθεί εύκολα στα μικροβιολογικά εργαστήρια.
Στόχος η άμεση εφαρμογή στην κλινική πράξη
Σύμφωνα με τους συγγραφείς του άρθρου που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «PLOS Biology» στις 17 Σεπτεμβρίου, η μέθοδος που εφηύραν, την οποία ονόμασαν CombiANT (Combinations of antibiotics), σχεδιάστηκε έτσι ώστε να δίνει ποσοτικές και ποιοτικές πληροφορίες για τους συνδυασμούς των αντιβιοτικών που απαιτούνται για την αντιμετώπιση μιας βακτηριακής μόλυνσης σε μειωμένο χρόνο εργασίας και ανάλυσης. Για όλους αυτούς τους λόγους θα μπορούσε άμεσα να χρησιμοποιηθεί στην κλινική πράξη.
Με την πρωτοπόρα μέθοδό τους, οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα διάφορα αντιβιοτικά και τα δείγματα των ασθενών μπορούν να ελεγχθούν σε σύντομο χρονικό διάστημα, εντός 24 ωρών, επιταχύνοντας την εύρεση της καταλληλότερης φαρμακευτικής αντιμετώπισης για τους ασθενείς που μπορεί να νοσούν από σοβαρές μολύνσεις που απαιτούν άμεση θεραπεία. Το μεγάλο πλεονέκτημα της μεθόδου, πέρα από τα γρήγορα και ακριβή αποτελέσματα, την ευκολία στην εφαρμογή της και το χαμηλό κόστος, είναι ότι παρέχει πληροφορίες για τη συνεργατική ή όχι δράση των αντιβιοτικών, γεγονός ιδιαίτερα σημαντικό για την επιλογή τής καταλληλότερης θεραπείας, η οποία θα είναι εξατομικευμένη για κάθε ασθενή.
Τα αποτελέσματα της προαναφερθείσας μελέτης αποτελούν ανάσα αισιοδοξίας σε μια περίοδο που η θεραπευτική αντιμετώπιση των σοβαρών βακτηριακών λοιμώξεων είναι δύσκολη, ιδιαίτερα αν ληφθεί υπόψη η αυξανόμενη ανθεκτικότητα των μικροοργανισμών στα ήδη διαθέσιμα αντιβιοτικά και η επιτακτική ανάγκη για εξατομικευμένη θεραπεία.
Πηγή: Fatsis - Kavalopoulos N, Roemhild R, Tang P-C, Kreuger J, Andersson DI (2020) CombiANT: Antibiotic interaction testing made easy. PLoS Biol 18(9): e3000856.