De robuste mikroorganismene — hvordan de blomstrer opp igjen

VIRUS, bakterier, protozoer, sopp og andre mikroorganismer har tydeligvis eksistert siden livet på jorden fikk sin begynnelse. Mikroorganismene, som er de enkleste skapninger som finnes, er forbausende tilpasningsdyktige, noe som har gjort det mulig for dem å overleve i et miljø hvor ikke noe annet liv overlever. De finnes i skåldende varme kilder på dyphavsbunnen så vel som i det iskalde vannet i arktiske strøk. Nå motstår disse mikroorganismene de mest konsentrerte angrep på sin eksistens — antimikrobielle midler.

For hundre år siden visste man at noen mikrober, eller mikroorganismer, forårsaket sykdom, men det var ingen som da hadde hørt om antimikrobielle legemidler. Hvis en person fikk en alvorlig infeksjonssykdom, var det mange leger som ikke hadde noen annen behandlingsmåte å tilby enn moralsk støtte. Pasientens immunsystem måtte selv bekjempe infeksjonen. Hvis ikke immunsystemet var sterkt nok, fikk det ofte tragiske følger for pasienten. Selv en liten rift som ble infisert av en mikroorganisme, førte svært ofte til døden.

Oppdagelsen av de første trygge antimikrobielle midlene — antibiotika — revolusjonerte derfor legevitenskapen. * Den medisinske bruken av sulfapreparater i 1930-årene og slike legemidler som penicillin og streptomycin i 1940-årene førte til en rekke andre oppdagelser i de etterfølgende tiårene. I 1990-årene omfattet rekken av antibiotika omkring 150 preparater i 15 forskjellige kategorier.

Forhåpningen om seier falt i grus

I 1950- og 1960-årene begynte noen å tro at infeksjonssykdommene var beseiret. Enkelte mikrobiologer trodde til og med at disse sykdommene  snart ville være en saga blott. I 1969 erklærte den amerikanske helsedirektøren overfor Kongressen at menneskeheten snart kunne «slutte å bekymre seg for infeksjonssykdommene». I 1972 skrev nobelprisvinneren Macfarlane Burnet sammen med David White: «Det mest sannsynlige man kan forutsi om infeksjonssykdommenes framtid, er at den kommer til å bli svært innholdsløs.» Ja, noen mente at alle slike sykdommer kanskje kom til å bli utryddet.

Troen på at infeksjonssykdommene så å si var blitt utryddet, førte til at mange ble for selvsikre. En sykepleier som kjente godt til hvilken alvorlig trussel mikroorganismene utgjorde før antibiotikaene ble tatt i bruk, bemerket at noen av de yngre sykepleierne var blitt slappe med hensyn til alminnelig god hygiene. Hvis hun minnet dem på at de måtte vaske hendene, svarte de skarpt: «Du trenger ikke å bekymre deg, vi har antibiotika nå.»

Tilliten til og den overdrevne bruken av antibiotika har imidlertid fått katastrofale følger. Infeksjonssykdommene fortsetter å florere. Ikke bare det, de har slått tilbake og er blitt den fremste dødsårsaken i verden! Andre faktorer som har bidratt til spredningen av infeksjonssykdommene, er et virvar av kriger og stridigheter, omfattende underernæring i utviklingsland, mangel på rent vann, dårlige sanitærforhold, det at man raskt kan reise til andre land, og globale klimaforandringer.

Resistente bakterier

Det at vanlige mikroorganismer er så utrolig robuste, har vist seg å være et større problem enn de fleste kunne tenke seg. Men i ettertid ser man at man burde ha forstått at mikroorganismer ville utvikle resistens mot legemidler. Hvordan det? Tenk for eksempel på noe lignende som skjedde da insektmidlet DDT ble tatt i bruk i midten av 1940-årene. * Den gangen jublet meieriarbeiderne fordi fluene praktisk talt forsvant etter at man hadde sprøytet med DDT. Men noen få fluer overlevde, og deres avkom arvet resistens mot DDT. Disse fluene, som ikke tok noen skade av DDT, formerte seg snart i hopetall.

Allerede før man begynte å ta i bruk DDT, og før penicillinet kom på markedet i 1944, gav skadelige bakterier visse indikasjoner på hvilken forbausende evne de hadde til å bygge opp sin forsvarsmekanisme. Dr. Alexander Fleming, som oppdaget penicillinet, ble klar over dette. I sitt laboratorium fulgte han med når etterfølgende generasjoner av bakterien Staphylococcus aureus (gul stafylokokk) utviklet cellevegger som ble mer og mer ugjennomtrengelige for det legemidlet han hadde oppdaget.

Dette gjorde at dr. Fleming for omkring 60 år siden kom med en advarsel om at skadelige bakterier hos en smittet person kunne utvikle resistens mot penicillin. Hvis ikke de penicillindosene som ble gitt, drepte mange nok av de skadelige bakteriene, ville deres motstandsdyktige avkom derfor formere seg sterkt. Som følge av det ville sykdommen blusse opp igjen, og penicillinet ville ikke kunne kurere den.

I boken The Antibiotic Paradox sies det: «Det viste seg at Flemings forutsigelser ble bekreftet på en enda mer katastrofal måte enn han hadde antatt.» Hvordan? Det ble kjent at genene — de  små «konstruksjonstegningene» i en bakteries DNA-molekyl — i noen bakteriestammer danner enzymer som gjør at penicillinet ikke virker. Det viser seg derfor ofte at selv omfattende penicillinkurer ikke har noen effekt. For et sjokk dette var!

I et forsøk på å overvinne infeksjonssykdommene utviklet man stadig nye antibiotika som ble tatt i bruk. Det kom særlig mange nye på markedet fra 1940-årene til 1970-årene, men også noen i løpet av 1980-årene og 1990-årene. Disse kunne behandle bakterier som var resistente mot tidligere legemidler. Men etter noen få år dukket det opp bakteriestammer som var resistente mot disse nye legemidlene også.

Menneskene har erfart at bakteriene har en forbausende motstandskraft. De har evnen til å forhindre at et antibiotikum trenger gjennom celleveggen, eller de kan forandre cellenes kjemiske sammensetning, slik at antibiotikumet ikke får tatt livet av dem. Bakteriene kan på den annen side kvitte seg med antibiotikumet så snart det dukker opp, eller de kan ganske enkelt gjøre antibiotikumet virkningsløst ved å bryte det ned.

Etter hvert som bruken av antibiotika har økt, har de resistente bakteriestammene formert seg sterkt og spredd seg. Har så bruken av antibiotika vært fullstendig mislykket? Nei, i hvert fall ikke i de fleste tilfeller. Hvis ett antibiotikum ikke virker mot en bestemt infeksjon, er det vanligvis et annet som gjør det. Antibiotikaresistens er et problem, men hittil har det stort sett vært mulig å overvinne det.

Resistens mot en rekke legemidler

Medisinske forskere oppdaget så til sin forferdelse at bakterier utveksler gener. Først trodde de at gener bare kunne overføres mellom bakterier av samme slag. Men senere ble de samme resistente genene også funnet i svært forskjellige bakteriestammer. Denne utvekslingen har ført til at ulike typer  bakterier har utviklet resistens mot mange av de legemidlene som vanligvis brukes.

Som om alt dette ikke var nok, viser undersøkelser som ble foretatt i 1990-årene, at noen bakterier også kan bli legemiddelresistente ved egen hjelp. Selv i nærheten av bare ett antibiotikum kan noen bakterietyper utvikle resistens mot en rekke antibiotika, enten de er naturlig eller syntetisk framstilt.

En dyster framtid

De fleste antibiotika i vår tid har fortsatt en effekt på de fleste mennesker, men hvor effektive vil slike legemidler være i framtiden? I boken The Antibiotic Paradox står det: «Vi kan ikke lenger regne med at enhver infeksjon kan kureres med det første antibiotikumet vi velger.» Boken sier videre: «I noen deler av verden kan et begrenset utvalg antibiotika bety at det ikke er noe tilgjengelig antibiotikum som har noen effekt. . . . Pasienter lider og dør av sykdommer som noen for 50 år siden forutsa kom til å bli fullstendig utryddet.»

Bakteriene er ikke de eneste mikroorganismene som er blitt resistente mot legemidler. Virus så vel som sopp og andre små parasitter har også vist seg å ha en forbløffende tilpasningsevne. Det er følgelig en reell fare for at det vil oppstå stammer som kommer til å gjøre at alle de anstrengelser man har gjort seg for å oppdage og produsere legemidler som bekjemper dem, vil vise seg å ha vært forgjeves.

Men hva kan gjøres? Kan man fjerne mikroorganismenes resistens — eller i det minste få kontroll over den? Hvordan kan man gå fram for at antibiotika og andre antimikrobielle midler skal fortsette å være effektive redskaper i kampen mot infeksjonssykdommer, som verden i økende grad rammes av?

[Fotnoter]

[Ramme/bilde på side 6]

Hva er antimikrobielle midler?

Det antibiotikumet som legen din gir deg, er et antimikrobielt middel. Antimikrobielle midler med kjemoterapeutisk effekt kalles «kjemoterapeutika». Kjemoterapi blir riktignok ofte brukt i forbindelse med kreftbehandling, men det ble opprinnelig — og blir fortsatt — brukt i behandlingen av infeksjonssykdommer. I slike tilfeller blir behandlingen kalt antimikrobiell kjemoterapi.

Mikrober, eller mikroorganismer, er små organismer som man bare kan se ved hjelp av mikroskop. Antimikrobielle midler er kjemisk framstilte stoffer som motarbeider mikrober som forårsaker sykdom. Antimikrobielle midler kan dessverre også motarbeide nyttige mikrober.

Selman Waksman, en av dem som oppdaget stoffet streptomycin, brukte i 1941 betegnelsen «antibiotika» om de antibakterielle midlene som produseres av visse mikroorganismer. Både antibiotika og andre antibakterielle midler som brukes i medisinsk behandling, er verdifulle fordi de har noe som kalles selektiv toksisitet. Det betyr at de kan forgifte mikroorganismer i kroppen din uten at du selv blir alvorlig forgiftet.

Men alle antibiotika er faktisk litt giftige for oss. Sikkerhetsmarginen mellom den medisindosen som virker på mikroorganismene, og den dosen som påfører oss skade, kalles den terapeutiske indeks. Jo større marginen er, desto tryggere er legemidlet; jo mindre marginen er, desto farligere er legemidlet. Det er blitt funnet tusener av antibiotiske stoffer, men de fleste er for giftige for mennesker og dyr og kan derfor ikke brukes i legemidler.

Det første naturlige antibiotikum som kunne brukes innvortes, var penicillinet, som kom fra muggsoppen Penicillium notatum. I 1941 ble penicillinet gitt intravenøst for første gang. Kort tid etter, i 1943, ble streptomycin isolert fra Streptomyces griseus, en jordbakterie. Med tiden ble det utviklet mange andre antibiotika, både slike som blir utvunnet av levende ting, og slike som blir syntetisk framstilt. Bakterier har likevel utviklet måter å motstå mange av disse antibiotikaene på, noe som har skapt et globalt medisinsk problem.

[Bilde]

Penicillin-muggkulturen nederst hindrer bakterieveksten

[Rettigheter]

Christine L. Case/Skyline College

[Ramme/bilder på side 7]

Forskjellige mikroorganismer

Virus er de minste mikroorganismene. De er årsak til slike vanlige plager som forkjølelse, influensa og sår hals. Det er også virus som forårsaker de fryktelige sykdommene poliomyelitt, Ebola og aids.

Bakterier er encellete organismer som er så enkle at de mangler cellekjerne, og de har vanligvis bare ett kromosom. Det finnes billioner av bakterier i kroppen vår, de fleste i fordøyelseskanalen. De hjelper oss med å fordøye maten og er den viktigste kilden til K-vitaminet, som er nødvendig for at blodet skal kunne koagulere.

Det er bare 300 av de rundt 4600 kjente bakterietypene som blir regnet som sykdomsframkallende. Likevel er bakterier årsak til en lang rekke sykdommer som rammer planter, dyr og mennesker. Når det gjelder mennesker, er det snakk om slike sykdommer som tuberkulose, kolera, difteri, miltbrann, tannråte, noen former for lungebetennelse og en rekke seksuelt overførte sykdommer.

Protozoer er i likhet med bakterier encellete organismer, men de kan ha flere enn én cellekjerne. De omfatter amøber og trypanosomer, og også den parasitten som forårsaker malaria. Omkring en tredjedel av de nålevende artene er parasitter — det finnes omkring 10 000 forskjellige — men det er bare noen av disse parasittene som forårsaker sykdom hos mennesker.

Sopp kan også forårsake sykdom. Disse organismene har en cellekjerne og danner et nettverk av tråder. De vanligste infeksjonene er ringorm, for eksempel fotsopp, og candidiasis (Candida). Alvorlige soppinfeksjoner rammer vanligvis bare personer som har nedsatt motstandskraft som følge av feilernæring, kreft, bruk av legemidler eller virusinfeksjoner som har svekket immunsystemet.

[Bilder]

Ebola-virus

«Staphylococcus aureus»-bakterie

«Giardia lamblia»-protozo

Ringorm-sopp

[Rettigheter]

CDC/C. Goldsmith

CDC/Janice Carr

Gjengitt med tillatelse av dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. Mexico

© Bristol biomedisinske billedarkiv, Bristol universitet

[Bilde på side 4]

Alexander Fleming, som oppdaget penicillinet