Antybiotyki pojawiły się na początku XX wieku – odkrycie penicyliny zmieniło świat medycyny. Możliwość leczenia szeregu chorób o podłożu bakteryjnym pozwoliła na ocalenie wielu milionów istnień ludzkich. Antybiotyki wydawały się więc panaceum na całe zło, przez co zaczęły być coraz powszechniej stosowane jako sposób leczenia wielu chorób. Niestety stosowane w leczeniu przeziębień, kataru, nadużywane w hodowli zwierząt doprowadziły do tego, że bakterie zaczęły stopniowo stwarzać nowe mechanizmy oporności na nie.

Bakterie – jak bronią się przed antybiotykami?

Bakterie to organizmy jednokomórkowe, które mogą być otoczone dodatkową warstwą mureinową. Bakterie mają to do siebie, że świetnie potrafią przystosowywać się do zmieniających się warunków otoczenia (znane są bakterie, które potrafią tworzyć przetrwalniki, aby przetrwać niekorzystne warunki środowiska). W związku z tym wytworzyły szereg mechanizmów, które pozwalają im unieczynnić antybiotyk. Wśród najpowszechniej stosowanych mechanizmów obrony bakterii przed antybiotykami wyróżnia się:

• inaktywację leków poprzez enzymy bakteryjne,
• modyfikacje w białkach błonowych bakterii, przez co lek „nie trafia” do wnętrza komórki,
• usuwanie antybiotyku z wnętrza komórki bakteryjnej poprzez specjalne systemy białkowe.

Groźne beta-laktamazy

Antybiotyki mogą być wytwarzane naturalnie (np. poprzez ekstrakcję z niektórych pleśni, takich jak penicylina) lub syntetyzowane sztucznie, na drodze syntezy chemicznej. Antybiotyki dzieli się na szereg klas, przy czym najpowszechniej stosowane antybiotyki to tzw. antybiotyki beta-laktamowe (wśród nich wyróżnia się np. penicylinę i jej pochodne).

fot. panthermedia

Antybiotyki beta-laktamowe stanowią antybiotyki pierwszego rzutu w leczeniu wielu chorób, a ich cechą charakterystyczną jest obecność tzw. wiązania beta-laktamowego. Bakterie, które mają zdolność syntetyzowania enzymów nazywanych beta-laktamazami skutecznie unieczynniają antybiotyki beta-laktamowe, rozkładają pierścień beta-laktamowy, co skutkuje tym, że antybiotyk przestaje działać. Beta-laktamazy syntetyzowane są przez bakterie Gram-dodatnie, prawie wszystkie bakterie Gram-ujemne z rodziny Eneterobacteriaceae i niektóre pałeczki z rodzaju Acinetobacter czy Pseudomonas. Pomimo wprowadzenia na rynek nowej generacji antybiotyków beta-laktamowych bakterie szybko przystosowały się do syntetyzowania tzw. laktamaz o rozszerzonym spektrum działania znanych jako EDβL. Inhibitorami, które skutecznie hamują działanie beta-laktamaz, umożliwiając tym samym działanie antybiotykom, jest dodatek do leków np. kwasu klawulonowego.