Utviklingen av nye alternative terapier til antibiotika blir stadig mer nødvendig, på grunn av den økende spredningen av antibiotikaresistensfenomenet.
Antibiotika-resistens
Antibiotisk resistens er et fenomen der bakterier blir ufølsomme - derfor resistente - mot antibiotikabehandling.
Derfor blir stoffet ikke i stand til å drepe eller hemme veksten av bakteriene som er ansvarlig for infeksjonen den er ment å behandle.
Antibiotikaresistens kan være av to typer:
- Intrinsisk motstand, det er motstanden som allerede er tilstede i bakteriene selv før du tar stoffet;
- Ervervet eller indusert motstand, det er motstanden som utvikler seg i bakterier bare etter å ha tatt antibiotika.
Siden oppdagelsen av de første antibiotika hittil har disse legemidlene blitt brukt mye, men ikke alltid korrekt.
Faktisk har misbruk og misbruk av antibiotika - særlig de siste årene - favorisert utviklingen av oppnådd resistens av bakterier; Følgelig favoriserte de valget av nye resistente bakteriestammer.
Bruk av antibiotika, selv om det ikke er nødvendig, eller manglende respekt for doseringen og varigheten av behandlingen fastsatt av legen, er noen av de feilaktige oppføringene som har favorisert - og dessverre fortsatt i dag - favoriserer utviklingen av antibiotikaresistens.
Av disse grunner er forskningsfokuset på nye terapeutiske strategier som kan utgjøre gyldige alternativer til antibiotikabehandling, i håp om å identifisere nye behandlinger som er like effektive for å motvirke infeksjoner, som ikke favoriserer utvikling av resistens og som induserer mindre bivirkninger.
Bakteriofagterapi
Bakteriofager (eller fager) er virus som kan infisere bakterielle celler, men ikke menneskelige celler.
Nærmere bestemt angriper bakteriofager bakterier ved å injisere deres genetiske materiale inn i dem, slik at de kan reproducere. Faktisk er viruset ikke i stand til å replikere selvstendig, og for å gjøre det må det utnytte andre celler, i dette tilfellet bakterieceller.
Bakteriofagene multipliserer derfor inne i bakterien til de forårsaker lys og dermed død.
Oppdagelse av bakteriofager
I 1896 observerte den britiske bakteriologen Ernest Hankin at vannet i Ganges-elven og Jumna-elven i India hadde antibakterielle egenskaper som hadde redusert forekomsten av kolera- og dysenteri-tilfeller i områder nær de to elvene.
Hankin antydet at disse antibakterielle egenskapene skulle tilskrives et ukjent stoff, som kunne gå utover porselenfiltrene som brukes til å filtrere vannet i elven, men som kan nedbrytes ved høye temperaturer (termolabile).
I senere år observert andre bakteriologer lignende fenomener, men ingen av dem fremmet emnet.
Nesten tjue år etter Hankins første observasjoner observert en engelsk bakteriolog ved navn Frederick Twort et lignende fenomen som det som ble beskrevet av Hankin og hypotesiserte at det "ukjente stoffet" med antibakteriell aktivitet kunne være et virus. På grunn av manglende midler klarte ikke Twort å fortsette sin forskning på dette området.
Det var bare to år etter at den fransk-canadiske mikrobiologen Felix d'Herelle, tidlig på 1900-tallet, oppdaget - eller heller gjenoppdaget - eksistensen av bakteriofager.
Kort etter oppdagelsen gjorde d'Herelle det første forsøket på å introdusere en bakteriofagbasert terapi for behandling av dysenteri. Dette forsøket var vellykket.
Deretter ble bakteriofagterapi også testet for behandling av andre infeksjoner, og selv i disse tilfellene ble positive resultater oppnådd.
Imidlertid med bruk av antibiotika ble bruken av bakteriofager i Vesten hylt til fordel for bruk av de nylig oppdagede legemidlene.
I Øst-Europa har bakteriofagterapi fortsatt å utvikle seg og brukes fortsatt i dag.
Den gjenoppdagelse av bakteriofagterapi
Bakteriofagterapi - satt til side i Vesten med advent av antibiotika - igjen vekker stor interesse, på grunn av den kontinuerlige økningen i fenomenet antibiotikaresistens.
Bakteriofager anses å være naturlige fiender av bakterier og har fordeler over antibiotika:
- De er svært spesifikke, da hver bakteriofag er selektiv for en bestemt bakterieart eller til og med for spesifikke bakteriestammer. Denne egenskapen er svært viktig fordi på denne måten er bakteriene som er ansvarlige for infeksjonen de eneste målene for terapien, og vi vitner ikke om drap av mikrober som utgjør den menneskelige bakterielle floraen, som ofte skjer med de vanlige antibiotika. Alt dette resulterer i en reduksjon av bivirkninger forårsaket av mange antibiotika, som for eksempel diaré.
- Takket være lysis av bakterier, stimulerer bakteriofager indirekte immunforsvaret. Faktisk genereres bakterielle lysercellulære fragmenter som gjenkjennes av cellene i vårt immunsystem; dette fenomenet tillater dermed aktivering av alle de forsvarsmekanismer som naturlig er tilstede i menneskekroppen.
- Det kan skje at bakteriene utvikler en motstand også mot bakteriofager, men hvis dette skjer, kan fagene utvikle seg på kort tid en ny stamme som kan angripe bakteriene igjen.
- Når bakteriene som er ansvarlige for infeksjonen blir eliminert, forsvinner bakteriofagen også.
- De er billige, da bakteriofager er lett tilgjengelige i naturen.
Til tross for de viktige fordelene de har, kan bakteriofager også ha noen ulemper:
- Siden bakteriofager er svært spesifikke for visse typer bakterier, må fagbasert preparering, utført for behandling av bestemte infeksjoner, tilpasses for hver enkelt pasient. Det er derfor nødvendig å identifisere nøyaktig hvilke bakterier som er ansvarlige for infeksjonen. Dette kan forårsake problemer, spesielt når pasienten er i fare for livet, og det er ikke tid til å utføre passende tester for å identifisere bakteriene som utløser infeksjonen.
- Bakterielle toksiner som kan være skadelig for kroppen, kan være inneholdt i samme fagpreparat.
- Overføringen av bakterielle gener mellom virus kan forekomme.
- Etter bakteriell lysis, kan store mengder toksiner slippes ut i kroppen som fører til over-stimulering av immunsystemet; Dette kan føre til at et giftig sjokk oppstår.
Uansett ulemper er bakteriofagterapi fortsatt et gyldig alternativ til antibiotikabehandling.
Det største hinderet er sannsynligvis det som gis av utviklingsmåten av fagpreparater. Faktisk kan disse preparatene oppnås i relativt korte tidspunkter som starter fra stoffer som finnes i naturen (som for eksempel elv). Imidlertid oppfyller disse fremstillingsmetodene ikke de vestlige standarder som styrer utvikling og bruk av nye stoffer.
I USA har Food and Drug Administration (FDA) imidlertid godkjent bruken av bakteriofagbaserte preparater for dekontaminering av dyr, planter og respektive derivater bestemt for konsum.
Quorum-sensing inhibitors
Quorum-sensing inhibitor terapi vekker stor interesse som et mulig alternativ til antibiotikabehandling.
Denne typen behandling er ikke i stand til å drepe bakterier, men hindrer dem i å forårsake skade på kroppen.
For bedre å forstå handlingsmekanismen for denne behandlingen, er en kort introduksjon om hva som er quorum-sensing nyttig.
Quorum-sensing
Quorum-sensing er en form for kommunikasjon som brukes av bakterier for å utveksle informasjon med hverandre.
For å kommunisere, bruker bakterier bestemte kjemiske forbindelser (kalt selvinduktorer) som gir informasjon om bakteriepopulasjonen, inkludert informasjon om størrelsen.
Når den bakterielle befolkningen har nådd quorumet (hvis bokstavelige betydning er det minste antall medlemmer som er uunnværlig og nødvendig for å kunne ta beslutninger i ledelsen), virker autoinduktorer ved å fremme eller hemme transkripsjonen av visse typer gener og regulere aktivering eller mindre enn metabolske veier.
Kvorum-sensormekanismen er identifisert i nesten alle typer bakterier (både Gram-positive og Gram-negative), inkludert de som er patogene for mennesker.
De patogene bakteriene kommuniserer med hverandre for å regulere produksjonen av skadelige stoffer eller for å aktivere mekanismer som tillater dem ikke å bli gjenkjent av cellene i immunsystemet til vertsorganismen. Fortsatt andre bakterier, gjennom kvorum-sensing, er i stand til å forsinke produksjonen av skadelige stoffer inntil bakteriekolonien har nådd slike dimensjoner som å sikre etableringen av infeksjonen ved å overvelde verts immunsystem.
Quorum-sensing inhibitors
Kvorumavkjenning er derfor avgjørende for kommunikasjon av visse patogene bakterier og for utslipp av de skadelige substansene de produserer.
Blokkeringen av denne form for bakteriell kommunikasjon kan derfor være nyttig for å stoppe utbruddet av bakterielle infeksjoner som ellers kan forårsake alvorlige patologier (som for eksempel kolera eller infeksjoner med Pseudomonas aeruginosa ).
Videre synes quorum-sensing inhibitor terapi å presentere en lavere risiko for at bakteriell motstand utvikler seg i forhold til antibiotikabehandling.
Studier utført på dyr ved bruk av kvorum-sensing-hemmere for å forhindre utbrudd av Staphylococcus- infeksjoner har gitt positive resultater.
Forskningen på dette feltet fortsetter derfor å utvikle seg i et forsøk på å identifisere nye molekyler som er i stand til å hemme bakteriekommunikasjon og de resulterende infeksjoner og patologier.
