ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΗ ΤΩΝ ΛΟΙΜΩΞΕΩΝ Γ. Καπαρός, Επίκουρος Καθηγητής Κλινικής Μικροβιολογίας

ΛΟΙΜΩΞΗ είναι η εισβολή ή ο αποικισμός του οργανισμού από παθογόνους μικροοργανισμούς ΝΟΣΟΣ εμφανίζεται όταν η λοίμωξη προκαλεί διαταραχή της υγείας. Είναι μια παθολογική κατάσταση κατά την οποία μέρος του οργανισμού ή ολόκληρος ο οργανισμός δεν είναι σε θέση να εκτελέσει τις φυσιολογικές του λειτουργίες. Όταν οι αμυντικοί μηχανισμοί του οργανισμού δεν επαρκούν για την αποτροπή ή καταπολέμηση της λοίμωξης, τότε η λοίμωξη πρέπει να αντιμετωπισθεί χημειοθεραπευτικά με χρήση αντιμικροβιακών φαρμάκων που δρούν εμποδίζοντας την αύξηση του πληθυσμού των μικροοργανισμών. Τα αντιμικροβιακά φάρμακα εξασκούν τη δράση τους στο εσωτερικό του οργανισμού – ξενιστή. Επομένως, θα πρέπει να έχουν τη δυνατότητα να καταπολεμούν τα παθογόνα μικρόβια χωρίς να προκαλούν σημαντικές βλάβες στα κύτταρα και τους ιστούς του οργανισμού – ξενιστή. Πρέπει δηλαδή να εμφανίζουν εκλεκτική τοξικότητα.

Το 1928 ο Alexander Fleming παρατήρησε ότι η ανάπτυξη του βακτηρίου Staphylococcus aureus αναστελλόταν στην περιοχή γύρω από την αποικία ενός μύκητα που είχε επιμολύνει τυχαία ένα τρυβλίο. Ο υφομύκητας αυτό ήταν το Penicillium notatum και η ενεργός χημική ουσία που παρήγαγε και η οποία ανέστειλε την ανάπτυξη του χρυσίζοντος σταφυλόκοκκου απομονώθηκε λίγο αργότερα και ονομάσθηκε πενικιλλίνη.

Ανασταλτικές αντιδράσεις μεταξύ αποικιών μικροοργανισμών κατά την ανάπτυξη τους σε στερεά θρεπτικά υλικά παρατηρούνται συχνά και ο μηχανισμός της ανασταλτικής δράσης ονομάζεται αντιβίωση. ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΟ: Η ουσία η οποία παράγεται από μικροοργανισμό σε μικρές ποσότητες και αναστέλλει την ανάπτυξη άλλων μικροοργανισμών. Τα πλήρως συνθετικά αντιμικροβιακά φάρμακα π.χ. της ομάδας σούλφα, δε θεωρούνται αντιβιοτικά από τεχνικής άποψης. Εντούτοις, αυτή η διάκριση συχνά αγνοείται στην πράξη. Η ανακάλυψη νέων αντιβιοτικών είναι σχετικά εύκολη, λίγα από αυτά όμως έχουν ιατρική ή εμπορική αξία. Πάνω από τα μισά αντιβιοτικά που χρησιμοποιούνται στη θεραπεία λοιμώξεων παράγονται από είδη του γένους Streptomyces που είναι Gram (+) βακτήρια του εδάφους ενώ σε ερευνητική μελέτη που εξέτασε 400.000 καλλιέργειες μικροβίων, προέκυψαν μόνο τρία χρήσιμα αντιβιοτικά.

ΑΝΤΙΜΙΚΡΟΒΙΑΚΟ ΦΑΣΜΑ Μερικά φάρμακα έχουν στενό αντιμικροβιακό φάσμα δράσης δηλαδή είναι δραστικά έναντι λίγων μόνο διαφορετικών τύπων μικροβίων. Η πενικιλλίνη G για παράδειγμα είναι δραστική έναντι Gram (+) βακτηρίων αλλά ελαχίστων Gram (-). Αντίθετα, φάρμακα όπως τετρακυκλίνες, σουλφοναμίδες, αμινογλυκοσίδες που δρούν εξίσου ικανοποιητικά έναντι Gram (+) και Gram (-) καλούνται αντιβιοτικά ευρέος φάσματος.

Δεδομένου ότι η ταυτοποίηση ενός παθογόνου μικροοργανισμού απαιτεί κάποιο χρόνο με τις διαθέσιμες μεθόδους ανίχνευσης και ταυτοποίησης που εφαρμόζονται στο κλινικό εργαστήριο, η χορήγηση αντιβιοτικού ευρέος φάσματος προσφέρει σημαντικό πλεονέκτημα στη θεραπεία μιας λοίμωξης. Το μειονέκτημα στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι η καταστροφή μέρους της φυσιολογικής χλωρίδος του ξενιστή  οι μικροοργανισμοί της χλωρίδος που θα επιβιώσουν μπορεί να υπερπολλαπλασιασθούν και να λειτουργήσουν ως ευκαιριακά παθογόνα. Η υπερανάπτυξη αυτή ονομάζεται επιλοίμωξη και χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η υπερανάπτυξη του μύκητα Candida albicans μετά από παρατεταμένες αντιβιόσεις έναντι βακτηριδίων.

ΔΡΑΣΗ ΑΝΤΙΜΙΚΡΟΒΙΑΚΩΝ ΦΑΡΜΑΚΩΝ Τα αντιβιοτικά δυνατόν να προκαλούν τον θάνατο των μικροβίων ή απλώς να αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό τους: Μικροβιοκτόνα: Ονομάζονται αυτά που προκαλούν γρήγορα το θάνατο των μικροβίων (πενικιλλίνες, κεφαλοσπορίνες). Μικροβιοστατικά: Ονομάζονται αυτά που προκαλούν αναστολή της ανάπτυξης των μικροβίων. (τετρακυκλίνες, ερυθρομυκίνες). Στην περίπτωση της μικροβιοστατικής δράσης τα μικρόβια καταστρέφονται στη συνέχεια από τους αμυντικούς μηχανισμούς του οργάνου – ξενιστή όπως η φαγοκυττάρωση και η παραγωγή αντισωμάτων. Σε ασθενείς με μειωμένη άμυνα και σε πολύ σοβαρή λοιμώξεις προτιμάται η χορήγηση μικροβιοκτόνων.

Σχεδιάγραμμα που απεικονίζει συνοπτικά τους σημαντικότερους μηχανισμούς δράσης των αντιβιοτικών.

Αναστολή σύνθεσης βακτηριακού τοιχώματος από την πενικιλίνη που αναστέλλει τη σύνθεση ανέπαφων μορίων πεπτιδογλυκάνης. Δράση μόνο έναντι ενεργά αναπτυσσομένων βακτηρίων. Ελάχιστη τοξικότητα για τον άνθρωπο.

Αναστολή της πρωτεϊνοσύνθεσης από τα αντιβιοτικά: (α) Σχηματισμός του 70S προκαρυωτικού ριβοσώματος, από τις 50S και 30S υπομονάδες. Σημειώστε τον τρόπο με τον οποίον η αναπτυσσόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα περνά μέσω μιας σήραγγας στην 50S υπομονάδα από την περιοχή της πρωτεϊνοσύνθεσης που βρίσκεται μεταξύ των 50S και 30S υπομονάδων.

(β) Παρουσιάζονται τα διαφορετικά σημεία στα οποία δρούν οι χλωραμφαινικόλη, οι τετρακυκλίνες και η στρεπτομυκίνη. Ριβοσώματα 70S παρόμοια με εκείνα των βακτηρίων περιέχουν και τα μιτοχόνδρια των ευκαρυωτικών κυττάρων. Τα περισσότερα αντιβιοτικά που δρουν στην πρωτεϊνοσύνθεση έχουν ευρύ φάσμα δράσης με εξαίρεση την ερυθρομυκίνη που δρα μόνο έναντι Gram (+) διότι δεν διέρχεται από το τοίχωμα των Gram (-).

Διάσπαση της κυτταροπλασματικής μεμβράνης ενός ζυμομύκητα από αντιμυκητιασικό φάρμακο. Η διάσπαση της κυτταροπλασματικής μεμβράνης από τη μικοναζόλη οδηγεί στην απελευθέρωση του κυτταροπλάσματος.

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΩΝ Η πλειονότητα των λοιμώξεων αντιμετψπίζεται με ένα αντιμικροβιακό φάρμακο αλλά πολλές φορές υπάτχουν σαφείς ενδείξεις για χρήση συνδυασμού (συνήθως δύο) αντιμικροβιακών φαρμάκων. Όταν τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό η δράση τους μπορεί να είναι: Αδιάφορη: Το αποτέλεσμα δεν είναι μεγαλύτερο από τη δράση του ισχυρότερου. Αθροιστική: Το αποτέλεσμα αποτελεί το άθροισμα της δράσης των δύο φαρμάκων. Συνεργική: Το αποτέλεσμα είναι κατά πολύ μεγαλύτερο από το άθροισμα της δράσης των δύο φαρμάκων. Ανταγωνιστική: Το αποτέλεσμα είναι μικρότερο από τη δράση του ισχυρότερου φαρμάκου.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΔΟΚΙΜΑΣΙΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ ΣΤΑ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΑ Για την επιλογή του καταλληλότερου αντιβιοτικού για την καταπολέμηση ενός συγκεκριμένου παθογόνου μικροοργανισμού χρησιμοποιούνται διάφορες εργαστηριακές μέθοδοι και ο έλεγχος της ευαισθησίας στα αντιβιοτικά είναι απαραίτητος όταν η ευαισθησία ενός μικροβίου δεν μπορεί να προβλεφθεί ή όταν υπάρχει περίπτωση ανάπτυξης αντοχής στα αντιβιοτικά. α) Διάχυση Δίσκων (Kirby – Bauer). Μέθοδοι Διάχυσης. Μέθοδος Αραιώσεων σε Ζωμό (Gold Standard). β) E – test.

ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΥΣΗΣ Διάχυση Δίσκων (Kirby – Bauer) ΕΥΑΙΣΘΗΤΟΣ – ΜΕΤΡΙΩΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΣ - ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΣ

Μέθοδος διάχυσης δίσκων για έλεγχο ευαισθησίας στα αντιβιοτικά Μέθοδος διάχυσης δίσκων για έλεγχο ευαισθησίας στα αντιβιοτικά. Κάθε δίσκος περιέχει διαφορετικό φάρμακο, που διαχέεται στο θρεπτικό υλικό που τον περιβάλλει. Οι «διαφανείς» ζώνες υποδεικνύουν αναστολή του πολλαπλασιασμού του παθογόνου μικροβίου που αναπτύσσεται στο θρεπτικό υλικό.

ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΥΣΗΣ E - Test Μια πιο εξελιγμένη μέθοδος διάχυσης είναι το E – Test που επιτρέπει τον υπολογισμό της ελάχιστης ανασταλτικής πυκνότητας (MIC, Minimal Inhibitory Concetration), δηλαδή της μικρότερης συγκέντρωσης αντιβιοτικού που αναστέλλει την ορατή ανάπτυξη του υπό εξέταση βακτηρίου. Πάνω στο άγαρ στο οποίο ενοφθαλμίζεται το μικρόβιο τοποθετείται πλαστικοποιημένη ταινία εμποτισμένη με διαβάθμιση συγκεντρώσεων του αντιβιοτικού. Με τη μέθοδο αυτή η MIC αντιστοιχεί στο σημείο που αρχίζει η αναστολή της ανάπτυξης του βακτηρίου και διαβάζεται εύκολα στην κλίμακα συγκεντρώσεων που είναι τυπωμένη πάνω στην ταινία.

Στην εικόνα η MIC για καθένα από τα τρία αντιβιοτικά αντιστοιχεί στο σημείο εμφάνισης αναστολής της ανάπτυξης του βακτηρίου.

Μέθοδος αραιώσεων σε ζωμό ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΥΣΗΣ Μέθοδος αραιώσεων σε ζωμό Η μεγάλη αδυναμία των μεθόδων διάχυσης είναι ότι δεν προσδιορίζουν εάν ένα φάρμακο είναι βακτηριοκτόνο ή βακτηριοστατικό. Η μέθοδος που προσδιορίζει την ελάχιστη ανασταλτική πυκνότητα (MIC) αλλά και την ελάχιστη βακτηριοκτόνο πυκνότητα (MBC, Minimal Bactericidal Concentration) ενός αντιβιοτικού είναι η μέθοδος αραιώσεων σε ζωμό.