Dobar dan, poštovani čitatelji! Danas će vam dr. Doc pričati o utrci u naoružavanju, koja je neizostavan  preduvjet preživljavanja u suvremenom svijetu. Pojam naoružavanja vam je poznat, ne? Ono... jedan divljak nekoć uzeo štap, drugi odmah zgrabio toljagu, treći srneću butnu kost, a krezubi vođa čopora spremno podigao thompson kalibra .45 ACP. Ili nešto suvremenije, recimo - Kim Jong-un ima bijednih desetak atomskih bombi, Trump stotinjak, a Putin samo šuti i smiješi se. Svaki prosječni USA-redneck ima barem jednu ili dvije magnum-revolverčine, ako ne i poneku jurišnu pušku za gađanje praznih konzervi i učenika po školama, pa se predviđa da će se ubrzo naoružati i navedeni učenici, njihovi nastavnici, roditelji i ulični prodavači sladoleda, kao i njihove mušterije.

A kada se već ljudski rod tako marljivo naoružava, što ne bi i sva flora i fauna?! Recimo, mikroorganizmi. Donedavno, do pred samo stotinjak godina, malecki i nezaštićeni mikrobi su slobodno lepršali po zraku, rekreativno plivali u fekalnim vodama, lijeno puzali po namirnicama, te nesmetano i bezbrižno izazivali bolesti. 'O'š koleru?' - pita Vibrio cholerae, pa između 1817. i 1971. sedam puta pandemijski proleti čovječanstvom (pandemija je Big Mama od epidemije), svaki puta ubirući od pedeset tisuća do osamsto tisuća života. 'E, a oš kugu?' - nudi se Yersinia pestis, koja od 1347. do 1351. pogubi 200.000.000 (da, dvjesto milijuna!) života u vremenima kada je ukupni broj ljudi na zemaljskoj kugli jedva dosizao 450 milijuna. Odnosno, da prostite, nakon završetka epidemije Crne Smrti jedva nas je sveukupno ostalo 350 milijuna na svijetu. Srećom, pa se volimo razmnožavati.

Takva bakterijska bahatost nije mogla 'proći lišo', nekažnjeno. Ljudi su se krenuli naoružavati, isprva priručnim ali učinkovitim oružjem u vidu poboljšane higijene, provođenja karantene i sanitacijskih mjera, a s razvojem biokemijskih znanosti u 20. stoljeću iznjedrili su i prave, krupne kalibre i duge cijevi: antibiotike. Pojava i primjena antibiotika („antibiotska era“) broji se od 1928., godine u kojoj je Fleming svoju trapavost i zaboravnost u vidu laboratorijske pogreške ingeniozno pretvorio u otkriće penicilina, prvog „klasičnog“ antibiotika. Priču vjerojatno znate: zaboravio je pokriti uzorak uzgojenih bakterija na hranjivoj podlozi, na nj se za par dana nakupila plijesan i poubijala sve brižno uzgajane bakterije. Fleming je bistro zaključio da u toj plijesni postoji tvar koja može postati lijek. Pročišćeni, klinički iskoristivi penicilin počeo se masovno rabiti 1940-ih... dalje je povijest.

Penicilin je u početnim godinama svoje primjene potpuno iznenadio nespremne mikrobe; djelovao je smrtonosno na bakterije poput bacača plamena na kolonu mrava: opći pokolj, lelek i plač, škrgut zuba... you got the picture. Ljudi su odjednom posjedovali moćno naoružanje u ratu protiv infekcija, a budućnost bez epidemija, pandemija i općenito bez bakterijskih zaraznih bolesti je izgledala vrlo izvjesna.

Uz penicilin se počeo uvoditi i klinički koristiti sijaset drugih moćnih antibiotika: streptomicin, tetraciklin, kloramfenikol, neomicin... No, kako kaže jedan stari, ingeniozni grafit iz Osijeka: „Kad ja tamo, a ono međutim“: ljudi, razdragani moćnim pucaljkama koje su dobili u ruke, tijekom 1940-ih, 50-ih i 60-ih su rafalno, neštedimice i bahato zasipavali bakterijske upale, obične virusne prehlade i bogtepita koje sve druge bolesti na koje antibiotici i ne djeluju. Bakterijama nije preostalo ništa drugo nego pokazati svoju evolucijsku snagu kojom su stale u svoju obranu: naoružale su se. I to rezistencijom, otpornošću na antibiotike. Mikroorganizmi su na Zemlji postojali davno prije čovjeka (postojat će i poslije, no to je druga, duga i potencijalno tužna priča), a zasigurno ne bi preživjeli sve te milijarde godina da nisu davno prije Darwina bili darwinovski sposobne prilagodbi u nepovoljnim životnim uvjetima.

Pojavom prvih bakterija otpornih na antibiotike tek započinje pravi rat, svojevrsna utrka u uzajamnom naoružavanju između ljudi i uzročnika bolesti. Ljudi proizvedu penicilin koji bakterijama uništava vanjski obrambeni oklop izrađen od peptidoglikana -- bakterije se genski izmijene i naoružaju enzimima koji uništavaju beta-laktamsku konstrukciju molekule penicilinâ i čine ih neučinkovitom gomilom „starog željeza“. Ljudi se na to razbjesne i proizvedu aminoglikozide, antibiotike koji sada nemaju beta-laktamsku građu i koji djeluju još žešće: oštećuju sintezu bakterijske DNA -- bakterije im se nasmiju u lice i počnu proizvoditi vlastite bojne otrove protiv aminoglikozida: kemikalije koje dovode do fosforilacije i acetilacije, kemijskih oštećenja strukture tih antibiotika. Ljudi uzvrate lukavim potezom pa ponovo napadnu peptidoglikanski oklop bakterija, no ovoga puta novom generacijom antibiotika koji nemaju osjetljivu beta-laktamsku strukturu i otporni su na obrambene protunapade bakterija -- a bakterije iz šešira izvuku još ingeniozniji trik i same sebe genetski reprogramiraju kako bi stvarale svoj oklop na drukčiji način, otporan na taj antibiotik. Ljudi onda proizvedu meticilin, antibiotik koji kosi sve pred sobom -- a bakterije aktiviraju svoj mecA gen i postanu otporne i na nj (meticilin-rezistentni Staphylococcus aureus, poznatiji kao MRSA, samo u SAD je odgovoran za 10.000 do 15.000 smrti hospitaliziranih pacijenata godišnje!). Srećom, ljudi iz rukava potegnu vankomicin, potentni antibiotik koji ubija i MRSA-sojeve -- a bakterije uporabe svoj vanA gen kako bi se naoružale otpornošću i na vankomicin... i tako to ide ad infinitum, do u nedogled.

Neću vas dodatno mučiti podacima o drugim superbakterijama: rezistentnim enterokokima, ESBL-sojevima koji mogu izdržati napade i antibiotika s proširenim spektrom ubojitosti, niti postojanjem tzv. bolničkih sojeva Serratia ili Citrobactera koji kao da se hrane uobičajenim antibioticima umjesto da od njih umiru. Poantu ste ionako shvatili: i ljudi i bakterije imaju identičan churchillovski moto: „Ići ćemo do kraja ma kakva cijena bila; borit ćemo se na plažama; borit ćemo se na poljima i na ulicama; borit ćemo se u brdima; nikada se nećemo predati.“

Najnoviji (srećom, za sada samo laboratorijski postojeći, a u kliničkoj praksi još ne zaživjeli) bakterijski trik za izbjegavanje napada vrlo snažnog antibiotika kolistina - je tzv. hetero-rezistencija, pojava koja je opažena u nekih sojeva inače vrlo podmukle, uporne i otporne bolničke bakterije u kliničkim krugovima poznate pod nazivom CRKP (carbapenem-rezistentna Klebsiella pneumoniae): kada se njezina osjetljivost na snažne antibiotike testira standardnim mikrobiološkim testovima, rezultati pokažu da ju taj antibiotik zaista uništava. „Huraaa!“ - povikat će seljaci i primijeniti taj antibiotik na CRKP-bakteriju. A ona će, posve neočekivano, pod paljbom antibiotika skinuti svoju mimikrijsku masku slabića i tek će u dopunskim, preciznijim testovima pokazati da se samo pravila naivna, slaba i blesava, a ustvari je otporna i uopće ne reagira na primijenjenu terapiju. Treba istaknuti da su laboratorijski testovi osjetljivosti jedno od glavnih oružja liječnika-kliničara pri izboru najboljeg antibiotika za određenu vrstu bakterije. Povjerenje u rezultate tih testova je osnova borbe protiv infekcija, jer ako ne možemo znati je li bakterija zaista osjetljiva ili je otporna, riskiramo pogriješiti odabir antibiotika i krenuti liječenje s onim koji uopće ne djeluje, čime gubimo dragocjene sate i dane u borbi s infekcijom koja pacijentu najčešće neće pokloniti previše vremena za borbu, niti prostora za pogreške u terapiji.

Trik kojim bakterija može prevariti testove osjetljivosti na antibiotike i lažno se pokazati ranjivom, nov je izazov za mikrobiologe, biokemičare i farmaceute. Prvi, logični zaključak je bio da je bakterija - kao i mnogo drugih prije nje - evolucijski lukavo izmijenila svoj genetski kôd i mutirala se u „maskirni“ soj. No, kada je učinjena genomska analiza (što je još jedno od moćnih ljudskih oružja u ovoj utrci naoružavanja), utvrđeno je da njen genom uopće nije drukčiji, već da je posrijedi genetski identična bakterija. Mehanizam mimikrije, glumljenja slabosti, za sada je još uvijek nejasan. Znanstvenici su ozbiljno zagrizli u istraživanja, marljivo ih se prihvatili i u laboratorijima iznjedruju novu generaciju testova. Nesumnjivo će - kao i uvijek do sada - u tome uspjeti. Kao što je nesumnjiva i činjenica da će sljedeća generacija superbakterija za koju godinu izvesti neki novi genetski trik i na neki nov, još ingenizoniji način preobraziti svoju napadačku ili obrambenu strukturu. Ljudsko-bakterijska utrka u naoružavanju se nemilosrdno nastavlja. Stay tuned for more to come.

Dr. Igor „Doc“ Berecki, rođen 1961., pedijatar je s užom specijalizacijom iz intenzivne medicine, čime se i profesionalno bavi na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Od posla se odmara mnoštvom antistresnih aktivnosti: preko svojevremeno popularnih tekstova i ilustracija u časopisu Bug, bavljenja računalnim i industrijskim dizajnom, crtanja grafika i karikatura, volontiranja i humanitarnog rada, fejsbučkog blogiranja o craft-pivima, životnim neistinama i medicinskim trivijama, sve do pasioniranog kuhanja posve jestivih obroka i sviranja osrednje slušljivog bluesa na gitari i usnoj harmonici. U pripremi su mu navodno i neke knjige, no o tome priča već duže vrijeme - i ništa.