Tractaments mèdics per combatre les malalties infeccioses

Tractaments anteriors als antibiòtics

Abans dels antibiòtics no hi havia tractaments efectius contra les malalties infeccioses en general, en algunes malalties s'havien utilitzat. Alguns remeis com en el cas de la sífilis. La Sífilis és una malaltia infecciosa de transmissió sexual causada per un bacteri anomenat Treponema pallidum. Infecta l'àrea genital, els llavis, la boca o l'anus i afecta tant els homes com les dones. També es pot heretar de mare a fill durant l'embaràs.

Des de l'any 1500 fins a principis del segle xx el tractament de la Sífilis depenia del mercuri, hi havia una gran varietat de formes d'aplicació: via tòpica, per injeccions, fumigacions introduint mercuri dins els pulmons…

El 1887, Julius Wagner Jauregg va comentar que la febre terapèutica-ment induïda era útil en el tractament de malalts psicòtics de sífilis.

Malalts de sífilis tractats per metges amb mercuri

Ehrlich, el 1907, va patentar el Salvarsan, el primer remei capaç de curar les malalties infeccioses, considerat el fonament de la quimioteràpia, però produïa una gran mortalitat a causa dels efectes secundaris que tenia

El 1910,es patenta l'Arsfenamina, un altre producte dels compostos de l'arsènic.

El 1912 va publicar els seus resultats, amb una combinació de mercuri-iode i tuberculina de Koch.

A partir del 1922 es van començar a utilitzar tractaments a base de bismunt (un dels primers metalls descoberts).

Les primeres drogues que donaven bons resultats de cara a les infeccions bacterianes en general en l’ésser humà van ser les sulfamides. Es tracta d’unes substàncies químiques bacteriostàtiques, que actuen inhibint un enzim que bloqueja la producció d’àcid fòlic, això provoca un col·lapse important en l'organisme del bacteri impedint-ne la propagació.

L'avenç més important va ser el 1943 quan es va començar a utilitzar la penicil·lina.

Antibiòtics

Què són?

Els antibiòtics són substàncies elaborades per alguns éssers vius, com ara certs fongs, o que se sintetitzen artificialment per diverses tècniques de laboratori, i que es caracteritzen per la capacitat per a destruir o impedir la reproducció d'una gran varietat de microorganismes. Gràcies a aquestes substàncies, actualment és possible de prevenir o guarir nombroses malalties infeccioses que antigament causaven una elevada mortalitat. Tot va començar amb el descobriment de la penicil·lina. Avui en dia aproximadament el 90% dels antibiòtics s'obtenen dels bacteris.

Com funcionen? Mecanismes d'acció

Els antibiòtics només funcionen per infeccions causades per bacteris. En infeccions causades per virus com, la grip, refredat, faringitis o otitis no tenen cap efecte.

Els antibiòtics es classifiquen bàsicament en dos grans grups: els bacteriostàtics, que s'introdueixen en els microorganismes i impedeixen la reproducció bloquejant diverses estructures, com els ribosomes encarregats de fabricar les proteïnes de l'organisme bacterià o els àcids nucleics en el procés de reproducció. I els bactericides actuen alterant la permeabilitat de la paret cel·lular del germen o bloquejant la fabricació de proteïnes essencials per a la seva estructura, de manera que la paret acaba esclatant. De manera que el bacteri mor.

Els antibiòtics poden actuar sobre diferents estructures bacterianes o bé sobre el metabolisme (funcionament) dels bacteris.

Paret cel·lular

Molts antibiòtics van dirigits a bloquejar la síntesi, exportació o organització dels components de la paret cel·lular amb la qual cosa impedeixen la formació d'aquesta estructura La paret cel·lular és important per als bacteris, ja que protegeix el contingut de la cèl·lula, i dóna rigidesa a l'estructura cel·lular. Un exemple d'antibiòtic amb aquest efecte

Les cefalosporines: molècules que inhibeixen les proteïnes que sintetitzen la paret cel·lular.

Membrana cel·lular

Certs antibiòtics poden lesionar directament o indirecta la membrana cel·lular dels bacteris l'inhibir la síntesi dels seus constituents. Això destrueix la integritat de la permeabilitat de la membrana, i alguns elements que són tòxics pel germen, poden així entrar sense restricció a l'interior cel·lular.

Les polimixines, per exemple, són antibiòtics que actuen com a sulfactant o detergent que reacciona amb els lípids de la membrana cel·lular dels eubacteris, destruint la permeabilitat.

Acció sobre el DNA

Alguns antibiòtics actuen bloquejant la síntesi de DNA, RNA, àcids nucleics o els enzims que participen en la síntesi de les proteïnes, produint proteïnes defectuoses.

La mitomicina és un compost que es fixa a les hèlixs el DNA i inhibeix o bloqueja l'expressió de l'enzim DNA polimerasa i, per tant, la replicació del DNA i l'acoblament de les proteïnes.

Acció sobre els ribosomes

Aproximadament la meitat dels antibiòtics actuen per inhibició dels ribosomes eubacterians, els orgànuls responsables de la síntesi de proteïnes. Fan que el bacteri no funcioni bé, ja que les proteïnes són vitals perquè pugui viure.

Els aminoglucòsids són antibiòtics que actuen al ribosoma fent que no pugui produir proteïnes.

Descobriment de la penicil·lina

La penicil·lina és una substància antibiòtica utilitzada per combatre les malalties causades per diferents microorganismes. Són antibiòtics bactericides, ja que, actuen provocant la mort dels gèrmens, bé sigui alterant la permeabilitat de la paret cel·lular, o blocant l'elaboració d'elements essencials en la seva estructura, de manera que els microorganismes a la fi es col·lapsen o esclaten.

Com es va descobrir? Qui la va descobrir?

Alexander Fleming va ser el descobridor de la penicil·lina, aquest descobriment va canviar completament el curs de la història de la medicina. Fleming la va descobrir l'any 1928, tot va sorgir d'un dia per altre quan Fleming estava treballant amb uns cultius de bacteris, i es va topar amb un fong anomenat Penicillium notatum havia contaminat els cultius. Va observar que al voltant del fong no hi havia creixement bacterià i va deduir que el fong possiblement "fabricava" una substància que inhibia el creixement dels bacteris, en ser el fong del gènere "Penicillium" va anomenar a aquella substància Penicil·lina.

Utilització de la penicil·lina

Però l’encarregat de purificar la substància, descoberta per Flemming, i de convertir-la en un medicament va ser el farmacòleg i patòleg australià Howard Walter Florey.

El 1939, amb el bioquímic alemany Ernest Boris Chain, Florey va aïllar el principi actiu, de la penicil·lina, i va fer procediments per a la seva extracció i producció.

En aquells moments, la indústria britànica es trobava afectada per la II Guerra Mundial, ja que el govern invertia els diners en armament i en les conseqüències de la guerra en comptes d'invertir els diners en el desenvolupament d’un medicament. A més es va produir una rivalitat entre països, Regne Unit, França i Alemanya, per trobar un possible remei per curar els soldats. Amb la necessitat de curar els soldats van haver de recordar la penicil·lina de Fleming. Florey va portar el seu procés a EEUU, on en laboratoris del govern i privats, es va produir penicil·lina en quantitat, per combatre les infeccions bacterianes dels soldats. Gràcies a això, va ser nomenat el 1944 al premi Nobel de Fisiologia i Medicina, juntament amb Chain i Fleming.

Cultiu observat per Fleming (Penicilinum notatum)

Alexander Fleming

Prova de penicil·lina:

El març de 1940, Chain va anar a un laboratori que posseïa animals d’experimentació i va sol·licitar que dos ratolins fossin injectats amb una mostra de la penicil·lina que ell i Abraham havien extret a partir de cultius bacterians contaminats amb “Penicillium”. Florey va fer provar les propietats antibacterianes (fet crucial), cosa que Fleming no va fer. El 25 de maig, vuit ratolins van ser injectats amb estreptococs hemolítics (que entre altres malalties produeixen febre), quatre d'aquests van ser posterior-ment injectats amb dosis mesurades i cronometrades de penicil·lina. Setze hores i mitja més tard, els quatre ratolins que havien rebut penicil·lina estaven vius, però els seus companys no tractats estaven morts, va causar gran entusiasme en els investigadors. El 24 d'agost del 1940, Florey i els seus companys van escriure un article on van divulgar els resultats de la prova. Aquest article va sorprendre a grups d'investigació de tot el món que buscaven curacions per malalties bacterianes.

A principis de gener de 1941 Florey estava llest per provar la penicil·lina en éssers humans. El primer pacient Anglès tractat amb penicil·lina va ser un agent de policia anomenat Albert Alexander, es va fer un tallar amb una rosa a la cara, la infecció es va estendre per tota la cara, els ulls, les vies respiratòries fins a arribar als pulmons. Però malaurada-ment no el van aconseguir salvar a causa de la poca quantitat de penicil·lina que li van injectar.

Com funciona?

La penicil·lina mata als bacteris i impedeix el seu creixement. És un antibiòtic bactericida. Només destrueix els organismes que estan creixent. La penicil·lina actua dissolvent la paret cel·lular dels bacteris, dispersant el seu citoplasma i altres sistemes cel·lulars. La penicil·lina impedeix la síntesi del peptidoglicà, principal component de la paret bacteriana. Com que no pot produir la paret, el bacteri mor.

Mal ús dels antibiòtics i conseqüències (Bacteris multiresistents)

Alexander Fleming va observar, l'any 1928, com la contaminació accidental pel fong Penicillium notatum frenava el creixement del microbi estafilococ daurat en l'experiment amb què treballava. Havia descobert el primer antibiòtic: la penicil·lina.

Després de gairebé 20 anys sense preocupar-se, el 1941 se'n va iniciar la producció comercial, que va ser massiva a partir de la Segona Guerra Mundial: Havia començat així l'era antibiòtica, durant la qual, en el futur, hauria de salvar moltes vides humanes.

El 1990, el 80% d'Estafilococs daurats (causant de diferents malalties), ja no es veien afectats per la penicil·lina original. El motiu principal era un fenomen anomenat resistència bacteriana, que és la capacitat que tenen tots els bacteris de crear mecanismes de defensa dels atacs externs; és a dir, el mateix que fem els humans quan intentem neutralitzar moltes infeccions, com ara les causades pel virus del refredat o de la grip. El problema és que des d'aleshores les resistències no han deixat de créixer i estendre's progressivament entre els bacteris.

Tot i això, la causa final per la qual hem arribat a aquesta situació és el mal ús que fem dels antibiòtics. I és que la seva popularitat n'ha afavorit la utilització inadequada i generalitzada a tots els nivells, la qual cosa provoca la selecció de microbis cada vegada més resistents, sigui per l'intercanvi de material genètic entre si, o per mutacions favorables pels bacteris.

Alguns condicionants d'aquest mal ús han estat i són que els metges sovint els recepten quan no són necessaris ni útils, com és el cas de les infeccions víriques (com per exemple: refredats, grip, gastroenteritis o en molts casos de bronquitis). A més a més, a moltes farmàcies es poden aconseguir amb facilitat sense recepta mèdica per a símptomes menors com ara la tos, els mocs o la diarrea. Avui en dia, també cal afegir que hi ha molts pacients que cauen amb freqüència en l'error de l'autoprescripció (receptar-se un medicament a un mateix sense prescripció mèdica).

També hi ha una utilització massiva dins la medicina veterinària, l'agricultura, la ramaderia i la indústria pesquera, on la política d'antibiòtica no està suficientment controlada.

D'altra banda, aquesta problemàtica la compartim tots els països del primer món, Espanya hi ocupa un lloc predominant com a capdavantera mundial en el consum inadequat d'antibiòtics i, en conseqüència, en la presència de resistències.

Consum d'antibiòtics a Europa el 2004

Actualment, ja existeixen soques bacterianes resistents a tots els antibiòtics coneguts, i d'altres que només responen a combinacions d'aquests a dosis elevades. El que fa bàsicament la indústria farmacèutica és introduir petits canvis estructurals als productes ja existents, canvis que els bacteris superen amb facilitat en poc temps.

Un exemple d'aquesta situació ens el dóna la norfloxacina, un antibiòtic d'ús habitual contra les infeccions urinàries. La sensibilitat dels bacteris a la norfloxacina va passar del 100%, el 1985 (any que es comercialitza), fins al 80%, l'any 2000.

S'han d'aplicar polítiques estrictes pel control dels antibiòtics per intentar solucionar el problema.

Les farmacèutiques no els interessa desenvolupar un medicament capaç de curar totes les malalties infeccioses, perquè si tots els farmacèutics recepten aquest medicament a totes les persones, al final, els bacteris es farien resistents a aquest medicament, com va ser el cas de la penicil·lina. Els farmacèutics prefereixen fer petits canvis estructurals en els antibiòtics actuals. Si fos el cas que existís aquest medicament només seria utilitzat en casos on cap medicament tingués efecte.

Altres tractaments per a les infeccions

Fagoteràpia

La fagoteràpia és una estratègia per combatre els bacteris multiresistents. El que s'utilitza en la fagoteràpia són bacteriòfags, virus. Són virus que només infecten bacteris i no cèl·lules eucariotes. Com que només infecten a un tipus de microorganismes, poden matar-lo sense que ens afecti pràcticament en res. La fagoteràpia, és l'ús d'aquests virus per tractar una malaltia que no podem curar amb medicaments convencionals. És una tècnica utilitzada des dels anys 40 i coneguda abans. Als països de l'est (encapçalats per Rússia) el Procés és el següent:

S'injecten els virus al cos, llavors viatgen fins a arribar als bacteris.
S'adereixen a la capa exterior i comencen a replicar-se. Consisteix a copiar el seu material genètic.
Com que els virus no es poden replicar per si sols, utilitzen la maquinària del bacteri.
Quan hi ha hagut moltes còpies del DNA el bacteri "explota" deixant tot de còpies del virus que faran el mateix amb altres bacteris.

Imatge de Mic electrònic de virus infectant una bactèria.

Avantatges e inconvenients de la fagoteràpia

Avantatges

·La resistència dels microorganismes a les mutacions.

·La seva senzillesa els permet sobreviure al que sigui.

·Pot combatre bacteris multiresistents a molts medicaments.

Inconvenients

·La seguretat, tot i que els virus són pràcticament inofensius per les persones, per a algunes persones poden provocar diferents problemes en el seu organisme.

·Implica molts diners, esforç i controls exhaustius molt llargs.

·Pot provocar efectes secundaris com: febre, malestar, xoc anafilàctic...

·No se sap les conseqüències que pot tenir una producció intensa de fagoteràpia.