Es wird allgemein angenommen, dass die Resistenz von Mikroorganismen gegen Antibiotika wirklich eine Evolution ist, und dass der jüngste Anstieg von Superbugs sehr wohl darauf zurückgeführt werden kann.
Wenn wir uns auf die Fähigkeit eines Bakteriums beziehen, sich zu einer Resistenz gegen dieses Antibiotikum zu „entwickeln“, meinen wir vermutlich, dass viele Bakterien sterben, wenn wir Antibiotika in die Umwelt einbringen, aber einige, die dies durch Zufall und Glück nicht getan haben, und dass diese Glücksbakterien überleben und vermehren sich und tragen so zur Bildung sogenannter Superbugs oder besser gesagt zur bakteriellen Resistenz gegen hochentwickelte Medikamente bei.
Diese ganze Situation suggeriert uns, oder zumindest mir, bereits, dass diese Organismen viel inhärente Komplexität und in der Tat eine gewisse Einzigartigkeit für jeden haben.
Ich habe mich jedoch kürzlich mit der folgenden Frage beschäftigt: Ist es wirklich unmöglich, dass ein völlig neues Antibiotikum, das zuvor nicht verwendet wurde (egal wie komplex), erfolgreich jedes einzelne Bakterium in einem reichen Lebensraum abtötet / Umwelt (egal wie bevölkerungsreich)? Und dass es immer irgendwelche Bakterien geben wird, bei denen das anscheinend wegen Einzigartigkeit in etwas ihrer Struktur nicht funktionieren soll?
Ja. Es liegt an Mutationen. Die DNA-Replikation ist nicht 100 % genau, es treten Fehler auf, die in der produzierten Nachkommenschaft nicht korrigiert werden.
Antibiotika wirken wie ein Stück Dreck, das sich in die Maschine einer Bakterienzelle einzwängt, vermeidet aber aufgrund derselben Form, dass eine menschliche Zelle blockiert wird. Gunk, der sich sowohl in menschliche als auch in bakterielle Maschinen eindringt, ist einfach ein wirklich schlechtes Gift. Dieser Gunk hat also eine ganz besondere Form.
Widerstand kann erworben werden, indem man Gunk dieser bestimmten Form erkennt und entfernt (nicht leicht zu entwickeln, aber sehr effektiv, wenn es so ist) oder einfach die Form der Maschine ändert, damit der Gunk nicht haften bleibt. Normalerweise arbeitet die veränderte Maschine nicht so effizient wie sie kann, aber in einer Umgebung, die durch Fouling Gunk verschmutzt ist, funktioniert sie gut genug.
Und eine reichhaltige Umgebung bedeutet, dass es viele Bakterien gibt.
Wenn also Ihre Chance, den richtigen Teil der Bakterienmaschine zu mutieren, um Resistenz zu erlangen, 1 zu Million beträgt, wird eine reiche Umgebung mit 10 Millionen Zellen 10 solcher Mutationen haben.
Natürlich sprechen wir in Wirklichkeit über Billionen (eine Million Millionen) Bakterienzellen pro Mensch (eigentlich 39 Billionen Bakterien pro Mensch) und wir sprechen über Milliarden von Menschen. Und wir zählen noch nicht einmal die Anzahl der Bakterien im Boden und in Nutztieren. Und es dauert ein paar Jahre, bis sich Resistenzen entwickeln.
Wenn man sich die beteiligten Zahlen ansieht, ist es sehr schwierig, sich nicht vorzustellen, dass sich Resistenzen entwickeln. Auch wenn die Wahrscheinlichkeit dafür bei 1 zu Hundert Billionen liegt. Es braucht nur eine einzelne Bakterienzelle, um zu mutieren und so eine Resistenz zu erlangen, damit sie sich ausbreiten und diese Resistenz an andere Bakterien weitergeben kann.
Die Antwort ist nein. Das Antibiotikum tötet alle Bakterien, auf die es abzielen soll, es sei denn, es gibt eine oder mehrere spezielle resistente Zellvarianten. Dies bedeutet, dass es möglich ist, dass nicht-resistive Zellen nicht vorhanden sind.
Denken Sie auch daran, dass es nicht das Medikament ist, das die Mutation induziert, sondern nur die zufällig generierte Mutante (falls vorhanden) isoliert und eintrichtert. Denken Sie auch daran, dass die überwiegende Mehrheit der Mutationen schädlich oder neutral ist, sodass die Wahrscheinlichkeit, dass resistente Stämme überhaupt in einer Population vorkommen, gering ist. [Das bedeutet nicht, dass sie überhaupt nicht existieren können.]
Chris
jamesqf
John