Panrezistentní bakterie číhají na svoji příležitost

Jak velkou hrozbou jsou pro nemocnice panrezistentní bakterie a lze jejich šíření zabránit? Jak se dívá biolog na lékařskou mikrobiologii a kde vidí její místo v současné klinické medicíně? To byla hlavní témata rozhovoru s „gramnegativním“ vědcem oceněným Cenou Neuron pro mladé vědce 2015 v oboru medicína, vysokoškolským pedagogem, manažerem Biomedicínského centra Lékařské fakulty v Plzni a také místopředsedou Českého svazu včelařů doc. Ing. Jaroslavem Hrabákem, Ph.D.

Co vás, pane docente, přivedlo od studia technického oboru k mikrobiologii?

V podstatě to, že jsem včelař. Studoval jsem na Fakultě aplikovaných věd v Plzni biomechaniku a lékařské inženýrství, tedy vlastně biologický obor, byť s velkým zastoupením matematiky. Pro modelování procesů v lidském organismu je třeba znát anatomii a fyziologii, proto jsme spolupracovali i s pedagogy z lékařské fakulty. Tam vzniklo první pojítko. Když jsem se měl rozhodnout mezi dvěma obory, forenzní biomechanikou a mikrobiologií, vyhrála mikrobiologie, protože se zdála být prospěšná i pro včelařinu. Od třetího ročníku mne zajímala bakterie Paenibacillus larvae, způsobující mor včelího plodu, a její proteolytické enzymy. Tomuto tématu jsem se věnoval i ve své diplomové práci, která vznikla na základě spolupráce s Ústavem mikrobiologie Lékařské fakulty v Plzni. Po absolvování FAV mi bylo umožněno lékařskou mikrobiologii vystudovat, obhájit titul Ph.D. a získat atestaci z mikrobiologie. Skloubení lékařského a biologického pohledu na věc se v případě výzkumu rezistentních bakterií, kterým se věnuji, ukázalo jako velmi prospěšné.

Plánoval jste, že se budete věnovat vědě?

Věda mne vždycky lákala a měl jsem k ní blíž než třeba k průmyslu. Současně jsem z učitelské rodiny, a ačkoli jsem se tomu bránil, nakonec jsem zjistil, že mne učení baví. Takže jsem nakonec zvolil kombinaci vědce a vysokoškolského učitele. U vědy je úžasné, že člověk má možnost objevovat stále nové a nové věci. Je to neprošlapaná cesta, určité dobrodružství nebo příběh, který se člověk ze svých objevů snaží sestavit.

Změnila se výuka mikrobiologie, která nebývá u mediků příliš populární?

Snažíme se dělat změny. Výuku mikrobiologie zaměřujeme více klinicky, protože dnes mikrobiologové zajišťují jak diagnostiku, tak konzultaci infekční terapie. Ve většině specializací se stala antibiotická léčba každodenním chlebem. Studenti se učí nejen poznat konkrétní bakterie na plotnách a pod mikroskopem, ale mají k tomu nástavbu úzce související s praxí. Tomu odpovídají přednášky i praktická cvičení, kde se studenti naučí na základě konkrétní diagnózy, jaký materiál je třeba odebrat, co s ním v laboratoři udělat a jak výsledek interpretovat. Já například vedu praktika věnovaná antibiotikům a tam medici na základě laboratorních výsledků citlivosti a platných guidelines určují, jaké antibiotikum by podali.

Jste také manažerem nového Biomedicínského centra. Co je vaším hlavním úkolem?

Jednak technicky řídit provoz centra a také komunikovat s průmyslem. Centrum vzniklo mimo jiné proto, aby byl zajištěn transfer mezi vědou a terénem. Naším hlavním klientem je fakultní nemocnice, orientujeme se ale také na diagnostické firmy, například na vývoj a validaci diagnostických kitů. Zatím se to učíme, protože na tento typ spolupráce zatím nebyl nikdo zvyklý. Mým úkolem je nastavit i takové ty nepopulární procesy, jako je evaluace pracovišť a hodnocení týmů.

Jak jste se dostal k problematice rezistentních bakterií?

Jak jsem již zmínil, přes včely. Jednou z vlastností Paenibacillus larvae je, že rychle získává rezistenci na případnou antibiotickou léčbu, a to mne zaujalo. Ale bylo mi jasné, že se nemohu věnovat jen jedné bakterii, jejíž epidemiologický význam je navíc v humánní medicíně malý. V roce 2005 jsem začal přemýšlet, kde se uplatnit v klinické mikrobiologii. Primářka Bergerová z Plzně, primář Jindrák z Homolky a vedoucí Národní referenční laboratoře pro antibiotika doktorka Urbášková mne navedli na to, že v mikrobiologii existuje poměrně významná a neprobádaná oblast. U nás ani ve světě se nikdo příliš nevěnoval rezistentním gramnegativním bakteriím, enterobakteriím a pseudomonádám. V té době byly populární rezistentní grampozitivní stafylokoky, především MRSA a podobné. Doktorka Urbášková mi domluvila stáž u Marka Gniadkowského ve Varšavě, vůdčí osobnosti v této problematice. V roce 2005 v Polsku vlastně začala moje kariéra v této oblasti. Evropští „grampozitivní“ vědci se začali přeorientovávat na gramnegativní bakterie až někdy kolem roku 2010.

Co přispělo k jejich zvýšenému zájmu o gramnegativní bakterie?

Infekce MRSA jsou hodně invazivní, ale je vždycky možné je něčím léčit. Gramnegativní bakterie naštěstí tak virulentní nejsou, ale na druhou stranu mohou být kmeny, které jsou rezistentní na všechna antibiotika, a to může být velký problém. Tyto bakterie jsou svojí skladbou složitější než grampozitivní a jejich mechanismus rezistence je komplexní. V okamžiku, kdy se gramnegativní bakterie začaly zkoumat i jinde, měl už náš tým několikaletý náskok, což byla velká výhoda.

Kdy došlo k objevení panrezistentních bakterií?

Rezistence gramnegativních bakterií dlouho nikoho netrápila. Když se zjistilo, že bakterie produkuje širokospektré betalaktamázy, nasadily se karbapenemy.

V roce 1996 byly poprvé popsány získané karbapenamázy a šíření rezistence na karbapenemy. Populace gramnegativních bakterií je neskutečně dynamická, tyto bakterie si mezi sebou snadno vyměňují genetickou informaci. V okamžiku, kdy proniknou do komunity, což se stalo například v Indii nebo v Turecku, už je problematické kontrolovat jejich šíření. Naštěstí v Evropě tyto bakterie zatím v komunitě ve významném měřítku nemáme. Výjimkou jsou dva státy, Řecko a Itálie, které už mají s rezistencí na gramnegativní bakterie velký problém.

Jsou panrezistentní bakterie opravdu rezistentní na všechna antibiotika?

V tomto okamžiku rozlišujeme tři kategorie. Multirezistentní bakterie jsou rezistentní na tři a více skupin antibiotik, panrezistentní – citlivé alespoň na jedno antibiotikum, a pak extreme‑drug‑ ‑resistant (XDR), které jsou rezistentní na všechna dostupná antibiotika. Všechny tyto bakterie se často selektují v nemocničním prostředí a často způsobují nozokomiální nákazy, resp. onemocnění spojená se zdravotní péčí.

Co je důležité o rezistenci těchto bakterií vědět?

Důležité je rychle rozpoznat, že se jedná o enzymatickou rezistenci, tedy produkci karbapenamázy, protože tento typ rezistence se snadno šíří a z hlediska genetického je poměrně stabilní, na rozdíl od rezistence způsobené snížením permeability buněčné stěny. Když zjistíme enzymatickou rezistenci, musíme i k pacientům přistupovat zcela jinak. Tedy měla by se striktně dodržovat izolační bariérová opatření, používat jednorázové pomůcky, kohortovat pacienty, pokud je jich více, a podobně.

V čem spočívá princip vaší metody identifikace panrezistentních bakterií a je proveditelná i v okresních nemocnicích?

Naší hlavní motivací bylo především zrychlit diagnostiku, aby se poměrně drahá opatření nezaváděla zbytečně nebo pozdě. A samozřejmě jsme chtěli vyvinout metodu, která by byla běžně dostupná. V roce 2010 jsme získali do laboratoře hmotnostní spektrofotometr, který nahradil identifikaci bakterií biochemickými testy. Během pěti minut po vložení vzorku do přístroje získáte na základě hmotnostního spektra různých bakteriálních proteinů jejich velmi přesnou druhovou identifikaci. Tím se identifikace bakterií v mikrobiologii zrychlila o 24 hodin. Položil jsem si otázku, zda by se toho nedalo využít i k zjišťování enzymatické rezistence. Smíchali jsme kulturu bakterií s antibiotikem a sledovali, zda se nějak modifikovalo. Principiálně je tedy tato metoda velmi jednoduchá a snadno reprodukovatelná. Samozřejmě její využití závisí na vybavení hmotnostním spektrofotometrem, ale ten už dnes mají všechny fakultní nemocnice a dostává se i do menších laboratoří. V současnosti je těchto přístrojů v republice přibližně pětatřicet.

Máte představu o tom, jaké je povědomí lékařů v terénu o panrezistentních bakteriích?

Snažíme se edukovat, antibiotická střediska pořádají různé semináře, takže doufám, že povědomí o těchto bakteriích je. Současně se dlouhodobě snažíme mluvit o správné antibiotické terapii a preskripci antibiotik v souvislosti s možným vznikem rezistence. V České republice jsme ve spotřebě antibiotik zhruba v průměru evropských zemí. Samozřejmě jsou obory jako intenzivní medicína, kde se antibiotika používat musejí a není možné čekat den na výsledek mikrobiologického vyšetření, je nutné zahájit empirickou terapii. Ale u jiných oborů je možné na výsledky počkat a nenasazovat antibiotika zbytečně.

Mění se nějak role klinického mikrobiologa v současné medicíně?

Mikrobiolog musí s klinikem mluvit, což je součástí nového konceptu mikrobiologie, která se posouvá z laboratorní do konzultační a edukační roviny. Klinický mikrobiolog už nemůže být uzavřený ve své laboratoři, musí do terénu, ke konkrétnímu lékaři a jeho pacientům. Věřím tomu, že ve většině nemocnic už spolupráce takto funguje.

Jsou panrezistentní bakterie pro nemocnice novou hrozbou?

Pacientů nakažených panrezistentními bakteriemi bylo v České republice zatím přibližně do padesáti. Je třeba si dávat pozor na nemocné přicházející z cizí země, a to i české občany ošetřené v zahraničí. První bakterie, které se k nám přenesly, byly od nemocných, kteří trávili dovolenou v Řecku a Itálii. Utrpěli úraz, byli tam ošetřeni a přeloženi do české nemocnice. Další případy se vyskytly u pacientů přijatých z ukrajinských nemocnic. V roce 2012 se nám podařilo prosadit do Věstníku Ministerstva zdravotnictví (Věstník MZ č. 8/2012, str. 10) metodický pokyn, jak se k těmto pacientům stavět. Například všichni pacienti přijímaní ze zahraničí by měli být preventivně izolováni a než jsou přeloženi na standardní pokoj, měla by být vyloučena přítomnost panrezistentních bakterií. Pokud se bakterie prokáže, mělo by to být zaznamenáno do zdravotnické dokumentace, protože nosičství může trvat několik let a je potřeba na to myslet. Myslím si, že těmito striktními opatřeními se velmi efektivně daří šíření rezistentních bakterií zabránit. Pokud bychom tento metodický pokyn neměli, z 20 až 30 případů, které se objevily v České republice, se mohly stát v některých nemocnicích endemické oblasti. Tedy mám‑li to shrnout, bezprostřední nebezpečí nehrozí, ale není možné je podceňovat.

Jsou panrezistentní bakterie odolné i proti dezinfekci?

Tím se právě teď zabýváme. Teoreticky ano, protože mají ve svém genomu geny, které by mohly kódovat i rezistenci na dezinfekční prostředky. Faktem ale je, že to nikdo zatím neví.

Další věc, která je v plánu, je sledování multirezistentních bakterií v živém organismu. Bude třeba ji ověřit v pokusech na zvířatech. My víme, jak se tyto bakterie chovají in vitro. Ale odpověď na léčbu v živém organismu může být jiná, závislá na jiných podmínkách. To je zatím neprobádaná oblast, do které chceme v nejbližší době proniknout.

Zdroj: Medical Tribune