„Nie je náhoda, že práve nadužívanie antibiotík pokazí rovnováhu baktérií v tele človeka,“ tvrdí v rozhovore slovenská vedkyňa Marta Lukačišinová pôsobiaca v Izraeli, ktorá sa už niekoľko rokov venuje výskumu zvyšujúcej sa rezistencie baktérií voči antibiotikám a pracuje v tíme, ktorý skúma možnosti, ako čo najskôr odhadnúť funkčné antibiotikum pre chorého človeka.

Počet úmrtí zapríčinených odolnými bakteriálnymi infekciami patrí dnes už do svetovej desiatky, čo svedčí slovami vedkyne o tichej pandémii. Upozorňuje na častý problém, keď sa antibiotiká predpisujú skôr, ako sa vie, voči čomu je baktéria odolná. „Užívanie antibiotík, keď nie sú nevyhnutné, zhoršuje prognózu na ďalšiu infekciu,“ hovorí s tým, že s baktériami to bude vždy hra o čas.

Vysvetľuje tiež, prečo medzi vedcami prevláda pocit, že sa nekladie dostatočný dôraz na skracovanie antibiotickej liečby, aj to, že probiotiká pre ľudský organizmus nie sú vždy rýchlou pomocou, skôr naopak. V rozhovore odpovedá aj na to, ako antibiotiká ovplyvňujú imunitu človeka, ako boj s baktériami ovplyvňuje cisársky rez, či to, ako s rezistenciou baktérií súvisí naša strava a množstvo antibiotík v tele hydiny.

Mnohí virológovia či imunológovia už počas pandémie covidu hovorili, že problém bude aj s baktériami, konkrétne s ich odolnosťou voči dnes existujúcim antibiotikám. Nakoľko ide o vážnu obavu?

Je to veľký problém, ktorý však nie je tak ľahko viditeľný. Minulý rok vyšla štúdia v časopise Lancet, ktorá sa snažila kvantifikovať počet úmrtí pre infekcie baktériami rezistentnými voči antibiotikám. Výsledok je, že na svedomí majú odhadom 3,5 milióna úmrtí ročne. Z toho sa odhaduje, že približne milión sa dá pripísať rezistencii samotnej: keby baktérie rezistentné neboli, úmrtiu by sa predišlo, čo radí tento problém aspoň medzi top desať príčin svetových úmrtí. Čísla sú hrozivé, a keďže to zasahuje celý svet, dá sa povedať, že ide o tichú pandémiu.

Podľa spomínanej štúdie len v roku 2019 zabila rezistencia baktérií voči antibiotikám viac ľudí než HIV a malária dohromady. Sme na tom po pandémii covidu ešte horšie?

Keďže základný trend sa nezmenil a rezistencia baktérií voči antibiotikám sa ďalej zvyšuje, je pravdepodobné, že sme na tom horšie. Možno to predpokladať už len na základe toho, že aj počas pandémie sa odhaduje zvýšené užívanie antibiotík, čo sa automaticky spája aj so zvyšovaním rezistencie. 

Ako sme sa dostali do stavu vysokej rezistencie?

Rezistencia voči antibiotikám tu bola ešte skôr, ako sme antibiotiká vôbec používali. Veľa antibiotík sú vlastne toxíny, ktoré produkujú samy baktérie medzi sebou, aby spolu bojovali, preto mechanizmy, ako antibiotikám odolávať, tu boli vždy. No odkedy používame na liečbu ochorení antibiotiká, podporili sme tým baktérie, ktoré mechanizmus rezistencie v sebe už mali. Preto je aj v prostredí stále viac podobne odolných baktérií a je stále náročnejšie nájsť v prípade akútnej infekcie také antibiotikum, ktoré na ňu zaberie. 

Problémom je aj fakt, že sa antibiotiká väčšinou predpisujú skôr, ako sa vie, voči čomu je bakteriálna infekcia odolná. Zistiť to istý čas trvá a niekedy treba spraviť rozhodnutie hneď, napríklad keď má človek sepsu (otrava krvi, pozn. red.), a niekedy je pre lekárov aj pacientov spraviť rýchle rozhodnutie jednoducho pohodlnejšie.

V niektorých slovenských ambulanciách sa nerobia ani CRP vyšetrenia, ktoré napovedia, či ide o vírusové alebo bakteriálne ochorenie, nieto ešte testy, či sú pri danom bakteriálnom ochorení baktérie na navrhnuté antibiotiká rezistentné. Je to chyba?

Je pravda, že zatiaľ do polhodiny nevieme presne zistiť, na čo je baktéria odolná, zatiaľ to bežne trvá dva dni. Ale niekedy je lepšie počkať, ako užívať antibiotiká, ktoré človeku nepomôžu. 

Pri niektorých typoch ochorení, napríklad pri infekcii močových ciest, ktoré bližšie skúmam, sa často vracajú tie isté baktérie. Preto je v tomto smere dosť kľúčové pracovať s faktorom rezistencie baktérií.

Predpisujú lekári priveľa antibiotík? Alebo predpisujú antibiotiká aj na problémy, ktoré antibiotickú liečbu nepotrebujú?

Určite áno. Sú tu dve problematické roviny. Jedna je tá, že keď sa antibiotiká nadužívajú, zvyšuje sa tým výskyt antibiotík a rezistentných baktérií aj v prostredí a v celej populácii. A druhá rovina, o ktorej sa rozpráva menej, je fakt, že keď sa u daného človeka predpisuje viac antibiotík istého typu, tak je väčšia šanca, že budúca infekcia bude voči tomuto užitému antibiotiku odolná. Užívanie antibiotík, keď nie sú nevyhnutné, teda zhoršuje prognózu na ďalšiu infekciu. Ide o dlhodobejšie efekty, ktoré sa ukážu neskôr. Rovnaká rezistencia má vyššiu šancu sa objaviť u toho istého človeka aj o štyri roky neskôr, v závislosti od typu antibiotika.

Je teda namieste používanie antibiotík striktnejšie regulovať?

Krajiny sa v otázke ich regulácie dosť líšia. Niekde prevládajú názory proti regulácii, keďže antibiotiká v správnej chvíli naozaj zachraňujú životy. Ale istá regulácia je určite namieste.

Sú ľudia, ktorí vyberú aj osem druhov antibiotík do roka. Vyrábajú si na veľký problém?

Nie som lekár, ale neviem si predstaviť, že by išlo o zdravé riešenie. Zrejme išlo o nevyhnutnosť, no nemusí byť náhodou, že práve nadužívanie antibiotík pokazí rovnováhu baktérií v tele človeka. Antibiotiká znižujú diverzitu baktérií v ľudskom organizme, čo sa vždy spája s rôznymi problémami. Rezistentné kmene sú často tie, ktoré sú patogénnejšie, teda choroboplodnejšie, a po užívaní antibiotík a oslabení organizmu sa môžu ľahšie presadiť. A keď následne príde nová infekcia, telo sa jej vie ťažšie brániť. 

Ale to, nakoľko bude bakteriálna infekcia u človeka rezistentná, závisí od celej komunity v črevách, na čo vplýva veľmi veľa faktorov. Samotné antibiotiká sú len jedným z nich. Jedno z jednoduchších riešení na podporu črevnej komunity je napríklad jesť veľa vlákniny, čo môže pomôcť aj pri iných problémoch.

Preto sú pri užívaní antibiotík nevyhnutné probiotiká?

Probiotiká sú tiež zaujímavou témou. Nedávno sa v Izraeli robila štúdia o ich efekte. Jednej skupine pacientov po antibiotickej liečbe predpísali probiotiká, druhej nie. Vedci veľmi podrobne skúmali, ako probiotiká ovplyvnia rovnováhu baktérií v tele človeka, a čas, kým sa ich hladina dostane do normy. Zistili, že probiotiká tomuto procesu v skutočnosti nepomohli, dokonca ho brzdili. Často ide totiž v tomto smere o baktérie, ktoré sa nevedia rýchlo uchytiť, preto proces rekonvalescencie svojím „zavadzaním“ predlžovali. 

Takže probiotiká nefungujú?

Minimálne nie tak, ako si to predstavujeme, a to aj vzhľadom na rozmanitosť komunity baktérií v každom človeku. Osožné baktérie sú veľmi dôležité, ale nie je to s nimi také jednoduché, ako sa to prezentuje, že si v lekárni niečo kúpite a váš problém je vyriešený. Ukazuje sa, že riešenia musia byť oveľa personalizovanejšie a komplexnejšie, aby priniesli požadovaný efekt.

Marta Lukačišinová. Foto: Nitzan Zohar/Technion – Israel Institute of Technology

Čo téma dĺžky užívania antibiotík? Dáva veda za pravdu argumentom mnohých lekárov o nevyhnutnosti doužívania antibiotík aj po zlepšení zdravotného stavu?

Nielen v našej vedeckej komunite je dosť veľa hlasov, ktoré takéto dobratie antibiotík označujú akurát tak za posilnenie rezistentných kmeňov v tele človeka. Dobrať predpísané antibiotiká má zmysel preto, aby mal človek istotu, že mu naozaj zabrali. Ale súčasný mainstreamový vedecký prúd poukazuje na škodlivosť neprimerane dlhého užívania antibiotík práve z pohľadu zvyšovania rezistencie.

Lepšie povedané, medzi vedcami prevláda pocit, že sa nekladie dostatočný dôraz na skracovanie antibiotickej liečby, keď sa dá, a to aj kvôli starej nepodloženej téze, že dlhšie užívanie bráni vývinu rezistencií, čo nie je pravda.

Čo s tým?

Jedna z alternatív je predpisovať antibiotiká na kratšie obdobie, vtedy, keď to ide. Ale má to celé prebiehať vnútri výskumu a medicíny, nemá byť každý pacient teraz expert na to, či má brať antibiotiká 3 alebo 5 dní. Skrátiť čas užívania antibiotík treba v tých prípadoch, keď to dáva zmysel.

Napríklad pri ušných infekciách detí sú naozaj lepšie výsledky po desiatich dňoch ako po piatich. Aj keď sa už pacient cíti lepšie, nebolo by dobré to v tomto smere skracovať. Preto spraví momentálne pacient najlepšie, ak sa bude riadiť lekárom.

Čo teda robíte vy, keď dostanete od lekára antibiotikum?

Naposledy som užívala antibiotiká pred pár mesiacmi, pre infekciu ďasna, a aj som ich dobrala. Ale predtým si už ani nepamätám, kedy som ich užívala. Nemávam ich často, no vždy si pozriem, o aké antibiotikum ide a čo o ňom viem. Ak si viem vybrať, tak preferujem lokálne a úzkospektrálne antibiotiká pred systemickými a širokospektrálnymi. Ale to iste aj lekári.

Je namieste snažiť sa vyhnúť antibiotikám, ak sa dá?

Ako všetko, aj užívanie antibiotík závisí od kontextu. Normálna odpoveď organizmu na antibiotiká je taká, že sa po pár týždňoch celý mikrobióm vráti do pôvodného stavu. Ale či a ako rýchlo sa zregeneruje, závisí od toho, čo človek je, v akom žije prostredí, dokonca v akom je vnútornom psychickom rozpoložení. Je tam veľa faktorov. Ešte nevieme dosť na to, aby mohli byť stanovené jasné odporúčania. Ale čím ich užívame menej, z pohľadu rezistencie baktérií určite lepšie. Všeobecne to s antibiotikami netreba preháňať.

Čo vlastne robia antibiotiká s telom a imunitou človeka?

Antibiotiká zabíjajú baktérie a zabíjajú ich rôznymi spôsobmi, no nie veľmi špecificky. Infekcia v tele človeka vzniká, keď sa nejaký druh baktérií premnoží, a niekedy antibiotiká spravia len to, že im bránia v ďalšom delení a raste. Tým dávajú šancu imunitnému systému na zvládnutie infekcie. Pri užití antibiotík však ide o plošný zásah aj voči tým dobrým baktériám v organizme, ktoré sú úzko späté s odpoveďou imunitného systému. No o efektoch na imunitu sa vie len veľmi málo. 

Zatiaľ ide len o dohady, keďže komunity baktérií sa od jedného človeka k druhému veľmi rôznia. Sčasti aj preto funguje imunita u ľudí veľmi individuálne.

Dá sa lekárom pri predpisovaní antibiotík pomôcť aj inak ako testom na odhalenie rezistencie, ktorého výsledok príde o dva dni?

Práve v mojom tíme v Izraeli pracujeme na tom, aby sme dokázali odhadnúť, aké antibiotikum bude fungovať aj bez dlhšieho zisťovania z infekcie či dokonca ešte pred týmto skúmaním. Aby lekári dokázali rýchlejšie odhadnúť, na ktoré antibiotikum by daná baktéria spôsobujúca infekciu ešte nemusela byť rezistentná.

Ako to zisťujete?

Moji kolegovia natrénovali algoritmus, ktorý na základe klinických dát a napríklad aj toho, aké antibiotiká boli človeku v minulosti predpísané, vie dosť dobre predpovedať, aké antibiotikum by na jeho problém malo zabrať. Model vznikal na základe klinických dát pol milióna poistencov jedného z najväčších izraelských poskytovateľov zdravotnej starostlivosti, ktorý rezistenciu voči antibiotikám rutinne meria. Štúdia bola publikovaná v časopise Nature Medicine a daný poskytovateľ tento model už rok používa vo svojich ambulanciách, takže keď pacient príde k lekárovi, napríklad s infekciou močových ciest, tak softvér hneď ukáže, ktoré antibiotiká človeku už nemusia pomôcť.

Po zavedení tejto metódy naši spolupracovníci ukázali, že ním znížili mieru predpisovania neúčinného antibiotika o 30 percent.

Podobné riešenie na Slovensku zrejme tak rýchlo mať nebudeme. Ako však predpisovať antibiotiká tak, aby sa udržiaval stav nezvyšovania rezistencie baktérií?

To je problém, ktorého riešenie stále hľadáme, a nie je to vôbec zjavné. Vieme, ktoré antibiotiká majú dlhodobejší a krátkodobejší efekt pre človeka. A pomohlo by, keby sa aspoň to bralo do úvahy pri lekárskom predpisovaní. Výber je pomerne veľký.

Napríklad antibiotikum Augmentin je kombináciou amoxicilínu a látky, ktorá zabraňuje najrozšírenejšej rezistencii, čo je veľmi dobrý prístup boja s týmto problémom, len sa pri iných antibiotikách často nepoužíva. Potom tu máme Ciprofloxacín, ktorý veľmi dobre zaberá a rýchlo potláča infekciu, no problémy s rezistenciou, ak sú, bývajú oveľa dlhodobejšie než pri iných antibiotikách. Napriek tomu, že to vieme, to nie je zahrnuté napríklad ani v izraelských medicínskych štandardoch.  

Ktoré baktérie sú z tohto pohľadu pre nás najnebezpečnejšie?

Štúdia Lancetu uvádza, že najviac úmrtí má na svedomí baktéria Escherichia coli, ktorá sa za normálnych okolností nachádza v čreve a je všeobecne veľmi rozšírená. Je to flexibilná baktéria, ktorá si vie požičať rezistentné gény a ľahko ich ďalej odovzdávať. No fakt, že sa u človeka nachádza, ešte automaticky neznamená, že je nebezpečná.

Marta Lukačišinová. Foto: Nitzan Zohar/Technion – Israel Institute of Technology

Nakoľko je pri rezistencii baktérií podstatné, či sa dieťa narodí cisárskym rezom?

Existujú viaceré štúdie, ktoré hovoria o tom, že keď sa dieťa narodí cisárskym rezom, má oproti prirodzenému pôrodu celkom inú skladbu baktérií, čo ovplyvňuje celý ich ďalší počiatočný vývoj so silným vplyvom na imunitný systém. Ten sa totiž natrénuje na baktérie, ktoré vidí, a vie sa vopred lepšie nastaviť. To je aj príklad alergií, ktoré môžu byť spojené s nedokonalým vývojom mikrobiómu pri narodení cisárskym rezom.

Pri predčasne narodených deťoch to môže súvisieť aj s užívaním antibiotík pre prípad, aby nedošlo k nejakej infekcii. Podobne nadmerné užívanie antibiotík a veľmi sterilné podmienky bránia prirodzenému formovaniu bakteriálnej komunity, ktorá je pre človeka dôležitá a následne ovplyvňuje jeho život.

Súvisí s rezistenciou baktérií aj naša strava? Niektorí totiž upozorňujú napríklad na množstvo antibiotík v tele hydiny. 

Je ťažké nájsť štúdiu, ktorá by to jasne potvrdila a kvantifikovala závažnosť nežiaducich efektov použitia antibiotík v poľnohospodárstve, ale nejde o výmysel: kde je viac antibiotík, je aj viac rezistencie. V poľnohospodárstve sa používajú na podporu rastu svalstva a je zaujímavé, že mechanizmus, akým rast podporujú, vlastne stále presne nepoznáme. V každom prípade, sú lacné, rast hydiny naozaj podporujú, tak bez regulácie to prirodzene vedie aj k podobnému, potenciálne veľmi nebezpečnému využitiu.

Skúste na pár praktických prípadoch uviesť, čo pre nás znamená, ak sa bude rezistencia baktérií voči antibiotikám zvyšovať.

Najvypuklejší problém majú nemocnice. Pri mnohých zákrokoch u ľudí s potlačenou imunitou sa už dnes zvyšuje riziko ťažko liečiteľnej sepsy. Aj bežnejšie operácie sa časom môžu stávať oveľa riskantnejšími, keďže bude narastať problém liečenia prípadných pooperačných infekcií.

Ďalší problém je opakované vracanie sa tých istých infekcií, napríklad pri zápale močových ciest. Prístup opakovaného skúšania iných antibiotík tiež kazí mnoho ďalších vecí v organizme a môže výrazne ovplyvniť kvalitu života.

Špecifikom rezistencie je to, že hoci ide o veľký problém, farmaceutickým firmám sa neoplatí investovať do riešení. Preto ide na vývoj nových antibiotík menej prostriedkov a riešenie problému stojí na pleciach základného výskumu baktérií.

Prečo farmaceutické firmy téma vývoja nových antibiotík neláka, keď ide o taký veľký svetový problém a zrejme aj biznis? 

Myslím, že to je zmes dôvodov. Existujúce antibiotiká sú veľmi lacné, takže je to odvetvie, ktoré je už tým ekonomicky menej zaujímavé. Taktiež je ťažké vymyslieť riešenie, ktoré by fungovalo naozaj dlhodobo. Vždy je riziko, že na nový liek sa tiež vyvinie rezistencia a nebude o nič lepšie ako existujúce. A negatívne vplyvy terajších antibiotík sú často dlhodobé a ťažšie viditeľné, tak keď by nové riešenie vyriešilo len takéto problémy, stále by bolo ťažké presadiť, že je naozaj lepšie. 

Ale zároveň si myslím, že dnes existujú metódy, ktoré v minulosti neboli, a keby sa do výskumu pustilo viac ľudí a peňazí, som presvedčená o tom, že by sa riešenia, aspoň na nejaký čas, našli. S baktériami to bude vždy hra o čas.

Napríklad zaujímavá je fágová terapia, teda užívanie vírusov, ktoré zabíjajú baktérie, čo nie je vôbec nový koncept, ale po rozšírení antibiotík sa dostal do úzadia. Pritom tieto fágy dokážu naozaj veľmi cielene zabíjať len tie baktérie, ktoré spôsobujú infekciu.

Možno povedať, že svet čaká na niečo také ako nový penicilín, ale taký, na ktorý nebude vznikať rezistencia?

Plošný liek, najmä v boji s rezistenciou, by bol skvelý, ale ako toto riešenie bude vyzerať, nie je vôbec jasné. Nemusí to byť len nové antibiotikum, možno treba nájsť úplne inú látku alebo nakombinovať veci, ktoré už poznáme. Ale penicilín sa stále predpisuje, táto trieda antibiotík stále relatívne dobre funguje voči niektorým typom infekcií a patrí k najpoužívanejším.

Skúmate rezistenciu baktérií voči antibiotikám v Izraelskom technologickom inštitúte. Ako ste sa k téme dostali?

Študovala som matematiku v kombinácii s biológiou na University College London a po štúdiu som si nevedela predstaviť venovať sa len jednému z odborov. Vo výskume, ktorý som chcela robiť, bolo veľa možností, ako sa venovať matematike aj biológii. A keďže ma zaujímali čo najjednoduchšie živé biologické systémy, dostala som sa k baktériám. Ich rezistencii voči antibiotikám som sa venovala už počas doktorandského štúdia na ISTA v Rakúsku (Institute of Science and Technology Austria). To nás s manželom, tiež vedcom, priviedlo do Izraela, kde sme si našli uplatnenie v tom, čo chceme robiť. Ale plánujeme sa po čase vrátiť do Európy, hoci čas návratu sa stále trochu odďaľuje. (Smiech.)

Viete si predstaviť vrátiť sa aj na Slovensko? 

Stále zvažujeme aj Slovensko, je to jedna z možností, ktorej sme otvorení. Všetko závisí od toho, či by sme dostali granty, ktoré by nám mohli pokryť výskum.

Čo vás na baktériách fascinuje?

Ako taký malý organizmus, natoľko vzdialený človeku, dokáže tak veľa. Len počet unikátnych génov všetkých baktérií v ľudskom organizme je odhadom stonásobne vyšší než počet génov, ktoré má sám človek. A hoci baktériám chýbajú mnohé bunkové štruktúry, vedia sa prispôsobiť množstvu rôznych prostredí, majú vlastný imunitný systém proti vírusom, ktoré ich napádajú a dokážu si túto imunitu zapamätať, ba aj odovzdať ďalším generáciám. Niekedy sa naozaj nestačím čudovať.