Mecanismele de rezistență ale bacteriilor

Abstract

Introducere Bacteriile reprezintă unul dintre cele mai diverse și omniprezente grupuri de microorganisme de pe Pământ, capabile să supraviețuiască în medii extreme și să dezvolte rapid mecanisme de adaptare la schimbările din mediul lor. Conform datelor furnizate de Organizația Mondială a Sănătății (OMS), se estimează că, anual, aproximativ 700.000 de decese sunt atribuite infecțiilor cauzate de bacterii rezistente la antibiotice. Unul dintre cele mai semnificative mecanisme de adaptare ale bacteriilor este dezvoltarea rezistenței la antibiotice, fenomen care, în contextul medicinei moderne, reprezintă o problemă majoră de sănătate publică. Rezistența bacteriană la antibiotice compromite grav capacitatea de a trata eficient infecțiile bacteriene. Materiale și metode Pentru prezenta analiză, a fost realizată o evaluare cuprinzătoare bazată pe date internaționale, etrase din surse cum ar fi PubMed/MEDLINE, BMC Pediatrics și WHO. Rezultatele obținute au fost sintetizate și prezentate sub formă narativă. Rezultate Bacteriile au dezvoltat diverse mecanisme de rezistență pentru a supraviețui atacurilor agenților antimicrobieni. Aceste mecanisme pot fi clasificate în mai multe categorii: 1) Inactivarea antibioticelor: bacteriile pot produce enzime capabile să descompună sau să modifice antibioticele, neutralizând astfel efectul acetora. De exemplu, în Statele Unite, aproximativ 26% din infecțiile cauzate de Escherichia coli sunt rezistente la beta-lactamice. În India, rezistența la beta-lactamice în rândul E. coli este estimată la 60%. Un studiu realizat în Slovenia între 2002 și 2019 a arătat că o proporție semnificativă de izolate de E. coli produc beta-lactamaze cu spectru extins (ESBL). La nivel global, enterobacteriile producătoare de ESBL au fost identificate în proporție de 51,6% în anumite studii. 2) Modificarea țintei antibiotice: bacteriile pot suferi mutații care modifică structurile țintă ale antibioticelor, împiedicând medicamentele să interacționeze eficient cu acestea. În Statele Unite, MRSA este responsabil pentru aproximativ 20.000 de decese anual și peste 80.000 de infecții invazive. În Europa, prevalența infecțiilor cu MRSA variază între 1% și 44% din totalul infecțiilor nosocomiale, în funcție de țară. Într-un studiu efectuat în Etiopia, 34% dintre infecțiile cu Klebsiella spp. au prezentat producția de ESBL, indicând modificarea țintei antibiotice. 3) Expulzarea antibioticelor: bacteriile pot dezvolta pompe de eflux care elimină antibioticele din celulă înainte ca acestea să-și poată exercita efectul. Aceste pompe sunt frecvent întâlnite în bacterii rezistente la tetracicline și chinolone. Studiile arată că mecanismele de eflux contribuie la rezistența multidrog în 50% până la 80% din tulpinile de Pseudomonas aeruginosa izolate din infecțiile spitalicești. 4) Reducerea permeabilității membranare: modificările în structura membranei celulare pot împiedica antibioticele să pătrundă în celulă. Acest mecanism este adesea întâlnit la bacteriile Gram-negative, care pot modifica porinele din membrana externă. În Statele Unite, tulpinile de Klebsiella pneumoniae rezistente la carbapeneme sunt responsabile pentru aproximativ 9% din infecțiile nosocomiale, iar în unele regiuni din Europa, această cifră poate depăși 50%. Într-un studiu realizat în regiunea urbană a San Francisco, 13% din izolatele comunitare și 34% din izolatele nosocomiale de E. coli au prezentat producție de ESBL și rezistență multiplă, sugerând posibile modificări ale permeabilității membranei. 5) Bypass-ul metabolic: bacteriile pot dezvolta căi metabolice alternative care ocolesc reacțiile blocate de antibiotice. De exemplu, rezistența la sulfonamide poate apărea prin supraproducția unei enzime țintă sau prin utilizarea unei enzime alternative. Acest tip de rezistență este frecvent întâlnit în bacteriile Gram-negative și afectează între 30% și 40% din tulpinile de Escherichia coli în multe părți ale lumii. Conform Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), în 2022, aproximativ 20% din infecțiile tractului urinar cauzate de E. coli au demonstrat o susceptibilitate redusă la antibiotice standart, cum ar fi ampicilina și fluoroquinolone. Această rezistență la antibiotice poate fi dobândită fie prin mutații genetice spontane, fie prin achiziția de gene de rezistență de la alte bacterii prin transfer orizontal de gene (HGT). HGT joacă un rol crucial în răspândirea rapidă a rezistenței antimicrobiene. În Europa, până la 80% din tulpinile de Enterobacteriaceae sunt purtătoare de plasmide care conferă rezistență la multiple antibiotice. Un aspect îngrijorător este creșterea rezistenței la antibioticele de ultimă linie, cum ar fi carbapenemele. Potrivit Organizației pentru Cooperare și Dezvoltare Economică (OECD), se preconizează o dublare a acestei rezistențe până în anul 2035 față de nivelurile din 2005, iar în UE acestea au căpătat rezistență în rândul Klebsiella pneumoniae de la 6,2 % în 2012 la 8,3% în 2015. Concluzie Mecanismele de rezistență ale bacteriilor sunt complexe și diverse, reprezentând o amenințare majoră pentru sănătatea globală. Tratamentul infecțiilor bacteriene devine tot mai dificil, ceea ce conduce la creșterea mortalității, a duratei bolii și a costurilor medicale. Înțelegerea acestor mecanisme este crucială pentru dezvoltarea de strategii eficiente de prevenire și de tratament. În plus, rezistența bacteriană limitează opțiunile terapeutice disponibile pentru infecțiile nosocomiale (intraspitalicești) și pentru pacienții imunocompromiși. Doar printr-o colaborare globală și o abordare interdisciplinară se poate limita impactul rezistenței bacteriene și proteja eficacitatea antibioticelor pentru generațiile viitoare.