Οι μικροοργανισμοί, τα αντιβιοτικά και τα άλλα φάρμακα

Ο κόσμος μας είναι γεμάτος μικροοργανισμούς. Το ανθρώπινο σώμα (εσωτερικά και επιδερμικά) κουβαλάει το λεγόμενο μικροβίωμά του από τη στιγμή εμφάνισης του εμβρύου στο σώμα της μητέρας μέχρι τη στιγμή του θανάτου του. Το ίδιο ισχύει για το μικροβίωμα ενός ζώου, φυτού, εντόμου κ.λπ. Κατά τη διάρκεια της ζωής του κάθε οργανισμού και ανάλογα με τις φυσικοχημικές συνθήκες του περιβάλλοντος στο οποίο ζει, η σύσταση του μικροβιώματος, δηλαδή η ποικιλότητα των ειδών των μικροβίων, μεταβάλλεται.

Το φυσικό μικροβιακό φορτίο του ανθρώπου συνήθως δεν είναι επιβλαβές, αντίθετα ευνοεί τις διάφορες λειτουργίες του σώματος, όπως π.χ. την πέψη των τροφών, όμως κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες οι τυχαίοι εκεί ευρισκόμενοι επιβλαβείς μικροβιακοί πληθυσμοί αυξάνονται σε βάρος των «καλών», με αποτέλεσμα να υπάρχουν μολύνσεις που οδηγούν σε ασθένειες του ανθρώπινου σώματος. Έτσι, ένα υγιές σώμα περνάει σε φάση ασθένειας γιατί η φυσική άμυνα του οργανισμού δεν μπόρεσε να ανταποκριθεί. Σε αυτές τις περιπτώσεις έρχεται η επιστήμη της Ιατρικής να βοηθήσει τη φυσική άμυνα του οργανισμού με αντιβιοτικά ή άλλα φάρμακα.

Η παγκόσμια φαρμακοβιομηχανία στηρίζει την παραγωγή των φαρμάκων της σε συγκεκριμένους μικροοργανισμούς οι οποίοι αναπτύσσονται σε τεράστιους βιοαντιδραστήρες.

Οι μικροοργανισμοί, λοιπόν, παράγουν βιοενεργές ενώσεις (έτσι συνηθίζεται να λέγονται αυτές οι ουσίες), τις οποίες εμείς χρησιμοποιούμε ως φάρμακα. Βάσει των επιστημονικών ερευνών θεωρείται ότι η παραγωγή αυτών των ενώσεων εξελικτικά οφείλεται σε επιτυχημένα μεταβολικά μονοπάτια κυρίως του δευτερογενούς μεταβολισμού των μικροοργανισμών. Η παραγωγή αυτών των ουσιών δεν είναι απαραίτητη για την αύξηση και αναπαραγωγή των ίδιων των μικροβίων, εξαρτάται δε από τις συνθήκες του εκάστοτε περιβάλλοντος όπου ζει το μικρόβιο και μάλιστα κάτω από συνθήκες στρες. Χρησιμοποιούν δηλαδή αυτές τις ενώσεις ως «όπλο ανταγωνισμού» έναντι άλλων μικροβιακών πληθυσμών που καταλαμβάνουν τον ίδιο χώρο στο περιβάλλον τους – έχουν και τα μικρόβια τους γειτονικούς πολέμους τους!

Η πλειονότητα των αντιβιοτικών και πολλών αντικαρκινικών και άλλων φαρμάκων παράγεται από μία συγκεκριμένη οικογένεια βακτηρίων, τα Ακτινοβακτήρια. Αρκετοί μεταβολίτες των Ακτινοβακτηρίων χρησιμοποιούνται και ως εντομοκτόνα ή/και παρασιτοκτόνα.

Κάθε στέλεχος των Ακτινοβακτηρίων πιστεύεται ότι έχει το γενετικό δυναμικό για την παραγωγή 15-25 δευτερογενών μεταβολιτών. Περίπου 10.000 αντιβιοτικά έχουν απομονωθεί από αυτή την οικογένεια των μικροβίων, το οποίο αντιστοιχεί στο 45% όλων των βιοδραστικών μικροβιακών μεταβολιτών που έχουν ανακαλυφθεί. Η ομάδα των Ακτινοβακτηρίων έχει τεράστιο φαρμακολογικό δυναμικό που παραμένει χωρίς αντίπαλο μεταξύ των άλλων μικροβιακών ομάδων.

Η ακτινομυκίνη και μια σειρά από άλλα αντιβιοτικά έχουν ανακαλυφθεί στο γένος των Στρεπτομυκήτων (Streptomyces), που ανήκει στην οικογένεια των Ακτινοβακτηρίων.

Είναι εντυπωσιακό το γεγονός ότι το γένος Streptomyces προσφέρει το 80% των θεραπευτικών ενώσεων απ’ όλα τα μικροβιακά βασίλεια ζωής! Η πρώτη αναφορά ανακάλυψης του αντιβιοτικού στρεπτομυκίνη από τον Selman Waksman και τους συνεργάτες του τη δεκαετία του 1940 και στη συνέχεια η χρυσή εποχή (1950-1970) των ανακαλύψεων περισσότερων αντιβιοτικών αναδεικνύονται από την εμπορευματοποίηση αρκετών αντιβιοτικών που σήμερα σώζουν ζωές, όπως τα αντιβιοτικά βανκομυκίνη, ριφαμυκίνη, νεομυκίνη και χλωραμφενικόλη.

Η μεγάλη ποικιλομορφία, μαζί με την υποχρησιμοποίησή της, προσελκύει τους ερευνητές για την ανακάλυψη νέων βιοδραστικών μεταβολιτών από τους Στρεπτομύκητες.

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να αναφερθεί το πρόβλημα που δημιουργεί η ευρεία και αλόγιστη χρήση των αντιβιοτικών τόσο στην Ανθρώπινη Ιατρική όσο και στη γεωργία. Από το 1940 και μέχρι τη δεκαετία του 1980, οπότε άρχισε να αναπτύσσεται η Μοριακή Βιολογία, η γνώση της γενετικής των μικροοργανισμών αφορούσε μόνο λειτουργίες της φυσιολογίας τους. Οι επιστήμονες αγνόησαν για πολλά χρόνια κάτι πολύ λογικό: ότι το βακτήριο που έχει το γονίδιο παραγωγής του αντιβιοτικού, για να προστατευτεί, έχει και το γονίδιο ανθεκτικότητας σε αυτό το αντιβιοτικό. Επιπλέον, δεν μπορούσαν να φανταστούν ότι ανάμεσα στις ομάδες των βακτηρίων υπάρχει γενετική επικοινωνία ανταλλαγής γονιδίων μεταξύ τους. Με αυτόν τον τρόπο και κάτω από την επιλεκτική πίεση των αντιβιοτικών προέκυψε ταχεία εξάπλωση λοιμωδών νόσων που αφορούν σε πολυανθεκτικά παθογόνα σε πολλά φάρμακα, όπως τα λεγόμενα «παθογόνα ESKAPE» (τα βακτήρια Enterococcus, είδη Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter). Επίσης και η φυματίωση, που προκαλείται από το μυκοβακτήριο Mycobacterium tuberculosis (MDR-TB), αποτελεί πλέον μείζον πρόβλημα για τη θεραπεία των βακτηριακών λοιμώξεων. Με την πρόσφατη εμφάνιση λοιμώξεων που οφείλονται στα λεγόμενα «παναντιβιοτικά-ανθεκτικά βακτήρια» τίθεται μια σοβαρή απειλή ανίατων λοιμώξεων.

Η εξάπλωση των γονιδίων ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά οδηγεί σε μια κατάσταση πολλά από τα αντιβιοτικά να μην είναι πλέον αποτελεσματικά. Το γεγονός αυτό μας ανησυχεί περισσότερο, γνωρίζοντας ότι για να φτάσει μια ουσία να γίνει φάρμακο στο ράφι των φαρμακείων χρειάζονται περίπου 8-10 χρόνια ερευνητικής επιστημονικής δουλειάς, ενώ η μεταφορά των γονιδίων ανθεκτικότητας ανάμεσα στο ανθρώπινο μικροβίωμα μπορεί να γίνει, ανάλογα με τις συνθήκες, μέσα σε λίγα λεπτά της ώρας.

Τέλος, θα πρέπει να επισημανθεί ότι η ετήσια παγκόσμια παραγωγή αντιβιοτικών κυμαίνεται από 100.000 έως 200.000 τόνους, τα 3/4 των οποίων χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση αναπνευστικών λοιμώξεων και το 70%-80% αυτών για τη βρογχίτιδα, λαρυγγίτιδα, φαρυγγίτιδα: όμως στην πλειονότητα των ασθενειών αυτών ο ασθενής δεν έχει κανένα όφελος, αφού οι ασθένειες αυτές προκαλούνται κυρίως από ιούς και τα αντιβιοτικά «χτυπάνε» μόνο προκαρυωτικά ή ευκαρυωτικά κύτταρα μικροοργανισμών και όχι ιούς.

ΠΡΟΣΟΧΗ, ΛΟΙΠΟΝ, ΣΤΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΩΝ, ΠΟΤΕ ΚΑΙ ΠΟΥ ΤΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕ!