Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN

Lekooporność mikroorganizmów to zjawisko nabywania odporności przez wirusy, bakterii i grzyby na leki, na które wcześniej te mikroorganizmy były wrażliwe. Największą grupę stanowią bakterie oporne na antybiotyki, co powoduje, że już w niedalekiej przyszłości nie będziemy mieli czym leczyć nawet najdrobniejszych infekcji. Antybiotyki są stosowane nie tylko w medycynie, ale w dużych ilościach w weterynarii, rolnictwie i hodowlach ryb. Transmisja mikroorganizmów pomiędzy tymi środowiskami sprawia, że nabierają one oporności na kolejne antybiotyki, mutują i stają się jeszcze bardziej groźne.

Szacuje się, że w 2019 roku na całym świecie oporność na antybiotyki przyczyniła się do 1.27 miliona zgonów, a do 2050 roku ta liczba może wzrosnąć do 10 milionów rocznie. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) umieściła lekooporność mikroorganizmów na liście 10 największych zagrożeń dla zdrowia ludzi i zwierząt. Kluczem do walki z rozwojem lekooporności jest systemowe podejście (z ang. One Health) obejmujące różnorodne działania mające na celu przeciwdziałanie rozprzestrzeniania się oporności nie tylko u ludzi, ale także u zwierząt i w całym środowisku.

Jeśli nie antybiotyki, to co? Naukowcy pracują nad wieloma alternatywnymi metodami walki z bakteriami, m.in. nad enzybiotykami – bacteriobójczymi enzymami. Są to białka pochodzenia wirusowego albo bakteryjnego, które w naturalnych warunkach służą bakteriom i wirusom w normalnym cyklu rozwojowym, natomiast wytworzone i zmodyfikowane przez człowieka stają się śmiercionośną bronią w walce z bakteriami, a co najważniejsze, też tymi, które nabyły oporność na antybiotyki. Powstały już enzybiotyki przeciwko takim opornym szczepom bakterii jak gronkowiec złocisty, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli i inne. Enzybiotyki są również testowane w rolnictwie i hodowli ryb w akwakulturach oraz jako środek konserwacji żywności.

Współdziałanie układów wewnątrzwydzielniczego, nerwowego oraz immunologicznego jest podstawą do zachowania homeostazy środowiska wewnętrznego organizmu. Jednym z najważniejszych i wciąż niedocenionych narządów będących kluczowym ośrodkiem wielu procesów fizjologicznych jest wątroba. Poza szeroko opisywanym udziałem w trawieniu, wątroba reguluje objętości krwi, wspiera układ odpornościowy, kontroluje gospodarkę hormonalną, homeostazę lipidów i cholesterolu oraz rozkład związków ksenobiotycznych, w tym wielu obecnych leków. Wszystkie wymienione wyżej procesy potrzebują energii, która pozyskiwana jest w wyniku metabolizmu makroskładników odżywczych, stąd ta funkcja wątroby wydaje się najważniejsza. Co więcej, wątroba posiada zdolność do magazynowania glukozy w postaci glikogenu oraz regulacja ilości lipidów poprzez ich utlenianie lub wydzielanie i przechowywanie m.in. w tkance tłuszczowej. Dodatkowo, wątroba jest głównym organem odpowiedzialnym za metabolizm białek i aminokwasów, w tym usuwanie produktów azotowych z ich degradacji.

Pomimo wyjątkowych zdolności wątroby do regeneracji, choroby wątroby są jedną z głównych przyczyn hospitalizacji pacjentów w Polsce i stanowią globalny problem zdrowotny. Do najczęstszych przyczyn wywołujących choroby wątroby zaliczają się infekcje wirusowe, przedawkowanie leków i alkoholu, a także obciążenia onkologiczne. Niewydolność wątroby prowadzi do zaburzeń wielonarządowych obejmując od problemów z trzustką, sercem, układem mięśniowo-szkieletowym przez zmianę mikrobiomu jelitowego aż po zaburzenia pracy mózgu. Złożony mechanizm choroby wyklucza stosowanie w badaniach podstawowych prostych układów komórkowych i wymaga uwzględnienia wielu czynników patologicznych. Opracowanie potencjalnych możliwości leczenia schorzeń wymaga zrozumienia jej fizjologii i mechanizmów związanych z jej wyspecjalizowanymi funkcjami.