Utvecklingen av nya alternativa terapier mot antibiotika blir alltmer nödvändig på grund av den växande spridningen av antibiotikaresistensfenomenet.
Antibiotika-resistens
Antibiotikaresistens är ett fenomen där bakterier blir okänsliga - därför resistenta - mot antibiotikabehandling.
Därför blir läkemedlet inte i stånd att döda eller hämma tillväxten av de bakterier som är ansvariga för den infektion som den är avsedd att behandla.
Antibiotikaresistens kan vara av två typer:
- Intrinsic resistens, det är det motstånd som redan finns i bakterierna redan innan du tar drogen;
- Förvärvat eller inducerat motstånd, det vill säga det resistens som utvecklas i bakterier först efter att antibiotikan tagits.
Sedan upptäckten av de första antibiotika hittills har dessa läkemedel använts, men inte alltid korrekt.
I själva verket har missbruk och missbruk av antibiotika - särskilt de senaste åren - gynnat utvecklingen av förvärvat resistens av bakterier. Följaktligen gynnade de valet av nya resistenta bakteriestammar.
Användningen av antibiotika, även om det inte är nödvändigt, eller om de inte respekterar dosen och varaktigheten av behandlingen fastställd av läkaren, är några av de felaktiga beteenden som har gynnat - och tyvärr fortfarande idag - gynnar utvecklingen av antibiotikaresistens.
Av dessa skäl är forskningsfokusen på nya terapeutiska strategier som kan utgöra giltiga alternativ till antibiotikabehandling, i hopp om att identifiera nya behandlingar som är lika effektiva för att motverka infektioner som inte gynnar utveckling av resistens och som inducerar mindre biverkningar.
Bakteriofagterapi
Bakteriofager (eller fager) är virus som kan infektera bakterieceller, men inte humana celler.
Närmare bestämt attackerar bakteriofager bakterier genom att injicera deras genetiska material i dem, så att de kan reproducera. Faktum är att viruset inte kan replikera självständigt och för att göra det behöver man utnyttja andra celler, i detta fall bakterieceller.
Bakteriofagen multiplicerar därför inuti bakterien tills de orsakar lys och följaktligen döden.
Upptäckten av bakteriofager
1896 konstaterade den brittiska bakteriologen Ernest Hankin att vatten från Gangesfloden och Jumna-floden i Indien hade antibakteriella egenskaper som hade minskat förekomsten av kolera och dysenterifall i områden som ligger nära de två floderna.
Hankin antydde att dessa antibakteriella egenskaper skulle hänföras till ett okänt ämne, som kunde gå bortom de porslinsfilter som användes för att filtrera vattnet i floden, men det kan bryta ned vid höga temperaturer (termolabile).
I senare år observerade andra bakteriologer liknande fenomen, men ingen av dem fortsatte ämnet.
Nästan tjugo år efter Hankins första observationer observerade en engelsk bakteriolog med namnet Frederick Twort ett liknande fenomen som det som beskrivits av Hankin och antydde att den "okända substansen" med antibakteriell aktivitet kan vara ett virus. På grund av brist på pengar misslyckades Twort att fortsätta sin forskning på detta område.
Det var bara två år efter att den fransk-kanadensiska mikrobiologen Felix d'Herelle i början av 1900-talet upptäckte - eller ganska omdefinierad - förekomsten av bakteriofager.
Kort efter upptäckten gjorde d'Herelle det första försöket att införa en bakteriofagbaserad terapi för behandling av dysenteri. Detta försök var framgångsrikt.
Därefter testades bakteriofagterapi också för behandling av andra infektioner och även i dessa fall erhölls positiva resultat.
Men med tillkomsten av antibiotika var användningen av bakteriofager i väst hyllad för att använda de nyligen upptäckta drogerna.
I Östeuropa har å andra sidan bakteriofagterapi fortsatt att utvecklas och används fortfarande idag.
Återupptäckten av bakteriofagterapi
Bakteriofagterapi - avsatt i väst med tillkomsten av antibiotika - väcker igen ett starkt intresse på grund av den kontinuerliga ökningen av fenomenet antibiotikaresistens.
Bakteriofager anses vara naturliga fiender av bakterier och har fördelar framför antibiotika:
- De är mycket specifika, eftersom varje bakteriofag är selektiv för en specifik bakterieart eller ens för specifika bakteriestammar. Denna egenskap är väldigt viktig eftersom de bakterier som är ansvariga för infektionen på så sätt är de enda målen för terapin och vi bevittnar inte dödandet av mikrober som utgör den mänskliga bakteriefloran, vilket ofta händer med de vanliga antibiotika. Allt detta resulterar i en minskning av biverkningarna som orsakas av många antibiotika, till exempel - diarré.
- Tack vare bakterierna lyser bakteriofager indirekt indirekt immunsystemet. I själva verket genereras bakteriella lyser med bakteriella lyser som känns igen av cellerna i vårt immunsystem; Detta fenomen möjliggör sålunda aktiveringen av alla försvarsmekanismer som naturligt förekommer i människokroppen.
- Det kan hända att bakterierna utvecklar ett motstånd även mot bakteriofager, men om detta händer kan fagerna utvecklas på kort tid en ny stam som kan attackera bakterierna igen.
- När bakterierna som är ansvariga för infektionen elimineras, försvinner bakteriofagen också.
- De är billiga, eftersom bakteriofager är lättillgängliga i naturen.
Trots de viktiga fördelarna de har, kan bakteriofager också ha några nackdelar:
- Eftersom bakteriofager är mycket specifika mot vissa typer av bakterier, måste den fagbaserade beredningen, som utförs för behandling av specifika infektioner, anpassas för varje enskild patient. Det är därför nödvändigt att identifiera exakt vilka bakterier som är ansvariga för infektionen. Detta kan orsaka problem, särskilt när patienten riskerar att leva och det finns ingen tid att utföra lämpliga test för att identifiera bakterier som utlöser infektionen.
- Bakteriella toxiner som kan vara skadliga för kroppen kan innehålla samma fagberedning.
- Överföringen av bakteriegener mellan virus kan förekomma.
- Efter bakteriell lys kan överdrivna mängder toxiner frisättas i kroppen vilket leder till en överstimulering av immunsystemet; Detta kan orsaka uppkomsten av en toxisk chock.
Trots nackdelarna är bakteriofagterapi fortfarande ett giltigt alternativ till antibiotikabehandling.
Det största hindret är förmodligen det som ges av utvecklingsmetoden för fagpreparat. Faktum är att dessa preparat kan erhållas på relativt korta tider med utgångspunkt från ämnen som finns i naturen (såsom till exempel flodvatten). Dessa förberedelsemetoder uppfyller emellertid inte de västerländska normer som styr utvecklingen och användningen av nya droger.
I Förenta staterna har dock Food and Drug Administration (FDA) godkänt användningen av bakteriofagbaserade preparat för dekontaminering av djur, växter och respektive derivat avsedda för konsumtion.
Kvorumavkännande hämmare
Quorum-sensing inhibitor therapy väcker stort intresse som ett möjligt alternativ till antibiotikabehandling.
Denna typ av behandling kan inte döda bakterier, men förhindrar att de orsakar skador på kroppen.
För att bättre förstå verkningsmekanismen för denna behandling är en kort introduktion om vad som är kvorumavkännande användbart.
Quorum-sensing
Kvorumavkänning är en form av kommunikation som används av bakterier för att utbyta information med varandra.
För att kommunicera använder bakterier särskilda kemiska föreningar (kallade självinducerare) som ger information om bakteriepopulationen, inklusive information om dess storlek.
När bakteriepopulationen har nått kvorumet (vars bokstavliga mening är det minsta antalet medlemmar som är nödvändigt och nödvändigt för att fatta beslut om ledning), verkar autoinduktorerna genom att främja eller hämma transkriptionen av vissa typer av gener och reglera aktivering eller mindre än metaboliska vägar.
Kvorumavkänningsmekanismen har identifierats i nästan alla typer av bakterier (både gram-positiva och gramnegativa), inklusive de som är patogena för människor.
De patogena bakterierna kommunicerar med varandra för att reglera produktionen av skadliga ämnen eller att aktivera mekanismer som tillåter dem att inte erkännas av cellerna i värdorganismerets immunsystem. Ytterligare bakterier kan genom kvorumavkänning kunna fördröja produktionen av skadliga ämnen tills bakteriekolonien har nått sådana dimensioner för att säkerställa infektionens uppkomst genom att överväldiga värdens immunsystem.
Kvorumavkännande hämmare
Kvorumavkänning är därför avgörande för kommunikationen av vissa patogena bakterier och för frisläppandet av de skadliga substanser som de producerar.
Blockeringen av denna form av bakteriekommunikation kan därför vara användbar för att stoppa uppkomsten av bakterieinfektioner som annars kan orsaka allvarliga patologier (såsom till exempel kolera eller infektioner med Pseudomonas aeruginosa ).
Vidare förefaller quorum-sensing inhibitor terapi visa en lägre risk för att bakteriell resistens utvecklas jämfört med antibiotikabehandling.
Studier utförda på djur som använder kvorumavkännande hämmare för att förhindra uppkomsten av Staphylococcus- infektioner har givit positiva resultat.
Därför fortsätter forskningen på detta område att utvecklas i ett försök att identifiera nya molekyler som kan hämma bakteriekommunikation och de resulterande infektionerna och patologierna.
