Cercetătorii au creat primul medicament pentru plămâni care tratează infecțiile rezistente la antibiotic

Redactor specializat
Biochimist, psihoterapeut, formare nutriție și terapii complementare
Studii: Facultatea de Biologie și Masterul în Biochimie.
Alte formări: cursuri acreditate de Lucrător Social, Manager proiect și Antreprenoriat, Hipnoză Clinică, Relaxare și Terapie Ericksoniană.


În ultima perioadă, pe fondul administrării excesive de antibiotice, au apărut numeroase cazuri de bacterii rezistente la antibiotic. Tocmai de aceea, cercetătorii se concentrează pe obținerea unui medicament pentru plămâni care să aibă efect  în cazul pneumoniilor bacteriene rezistente la antibioticele folosite uzual în răcelile la plămâni. Astfel de studii au dus la conceperea primului ”medicament viu” pentru plămâni, o descoperire importantă care ar putea da o soluție pentru infecțiile pulmonare greu tratabile. În articolul de față vorbim despre principalele tipuri de pneumonii bacteriene, tratamentele folosite, precum și despre acest medicament pentru plămâni eficient în cazul anumitor pneumonii, rezistente la antibioticele obișnuite. 

Ce este răceala la plămâni

Sub denumirea frecvent folosită de răceală la plămâni pot fi cuprinse mai multe afecțiuni care se manifestă prin simptome asemănătoare, precum tusea cu expectorații, febra, starea generală alterată, dificultățile de respirație. Uneori, acest termen este utilizat inclusiv pentru boli ale căilor respiratorii inferioare, cum este bronșita acută. Totuși, principala afecțiune care implică efectiv plămânii, nu doar căile aeriene, este pneumonia. Iată de ce, în articolul de față, înțelegem prin ”răceală la plămâni” diferite tipuri de pneumonie, concentrându-ne mai ales pe tratamentul pneumoniei bacteriene. Denumirea de medicament pentru plămâni este, de asemenea, un termen -umbrelă, care poate include diferite tratamente utilizate pentru afecțiuni pulmonare, fie că este vorba de antiinflamatoare, bronhodilalatoare, mucolitice, antitusive sau antibiotice. Pentru că vom pune accent mai ales pe pneumonia bacteriană, principalul medicament pentru plămâni vizat de articol este antibioticul, mai precis o listă a celor mai eficiente antibiotice utilizate în infecția pulmonară. În plus, vom vorbi și de un nou tip de terapie, așa-numitul medicament viu pentru plămâni, descoperit în cadrul unui studiu amplu, ce implică multiple centre și spitale.

Așa cum spuneam, pneumonia este cea mai frecventă boală care afectează țesutul pulmonar și se poate instala ca urmare a unei răceli mai puternice sau a  unei infecții complicate a căilor respiratorii. Pneumonia provoacă inflamație la nivelul unuia sau ambilor plămâni, afectând alveolele pulmonare și, implicit, schimbul de gaze respiratorii. Alveolele se pot umple cu lichid și puroi, ceea ce îngreunează accesul oxigenului și eliminarea dioxidului de carbon, având multiple consecințe negative pentru organism.

Există mai multe tipuri de pneumonie, în funcție de cauza acesteia sau agentul patogen implicat.  Pneumoniile infecțioase pot fi provocate de bacterii, virusuri, fungi (ciuperci) sau unii paraziți. Pneumoniile non-infecțioase pot fi provocate de aspirația de lichide, alimente și diverse substanțe.

”Dintre toate tipurile de pneumonie, cel mai întâlnit tip de boală la adulți este pneumonia bacteriană. Pneumonia cauzează o inflamație în „săculeții” cu aer din plămânii tăi, care se numesc alveole pulmonare. Acestea sunt de fapt unitatea structurală și funcțională a plămânilor, sunt cavități mici de plămâni, înconjurate de capilare arteriale și venoase.”, arată dr. Oana Cuzino pe site-ul doc.ro

Un medicament pentru plămâni va fi ales în funcție de tipul de pneumonie, ținând cont de regula cheie că antibioticul este indicat doar în cazul infecțiilor bacteriene.

Pneumoniile bacteriene

Pneumoniile bacteriene pot fi provocate de multiple microorganisme, cea mai frecventă fiind pneumonia pneumococică, care are drept cauză infecția cu Streptococus pneumoniae. Există și alte bacterii care determină diverse forme de pneumonie, inclusiv pneumonii nosocomiale, care apar în mediul intraspitalicesc și sunt rezistente la combinațiile uzuale de antibiotice.

Iată care sunt principalele bacterii responsabile de apariția diferitelor forme de pneumonie.

Streptococus pneumoniae  provoacă pneumonia pneumococică, ce apare, în general, după un episod de răceală puternică sau gripă, mai ales la persoanele cu un sistem imunitar vulnerabil. Copiii, persoanele în vârstă, persoanele cu comorbidități sau imunocompromise sunt categoriile cele mai afectate de acest tip de pneumonie, care provoacă majoritatea cazurilor de pneumonie comunitară.

Mycoplasma pneumoniae provoacă pneumonie cu precădere la adolescenți și la adulții tineri. În general, M. pneumoniae provoacă infecții ușoare la nivelul căilor respiratorii, dar, uneori, acestea pot coborî către plămâni, determinând inflamarea țesutului și apariția pneumoniei. Majoritatea pneumoniilor cu Mycoplasma sunt tratabile cu antibiotice obișnuite, dar pot apărea cazuri de rezistență la antibiotic când sunt necesare antibiotice mai puternice sau combinații de antibiotice.

Legionella pneumophila este un grup de bacili Gram negativi care pot provoca pneumonii sporadice (acest microorganism este responsabil de 3-5% dintre pneumoniile comunitare), mai rar epidemii. Transmiterea nu se face de la om la om, ci, de obicei, prin inhalarea de aerosoli de apă contaminată. Formele clinice ale pneumoniei cu Legionella pot fi variate, de la asimptomatice până la forme severe de boală, uneori letale. Pneumonia apare mai ales la persoanele imunodeprimate și se poate extinde rapid la mai mulți lobi pulmonari, în absența unui tratament adecvat.

Haemophilus influenzae poartă această denumire pentru că a fost considerat cauza gripei, până la descoperirea naturii virale a acestei boli. Poate provoca o serie de infecții respiratorii, inclusiv pneumonie, mai ales la copiii mici. Vaccinurile sunt destul de eficiente împotriva acestui tip de pneumonie.

Chlamydophila pneumoiae este responsabilă, de asemenea, de multe cazuri de pneumonie comunitară, fiind transmisă pe cale aerogenă, prin tuse și strănut, de la persoanele infectate. C. pneumoniae are trăsături diferite de majoritatea bacteriilor care provoacă pneumonie, de aceea infecția cu acest microorganism este clasificată ca ”pneumonie atipică”.

Staphylococcus aureus provoacă rar pneumonie, dar forma de boală este, de obicei, severă, cu un grad ridicat de mortalitate. Este o infecție unilaterală care progresează rapid și afectează mai ales sugarul și copilul mic. Este una dintre cele mai grave pneumonii ale copilului între 1-3 ani.

Pseudomonas aeruginosa sau bacilul piocianic poate provoca infecții comune la nivelul pielii, sângelui, ochilor, urechilor și, uneori, poate determina inflamare la nivelul plămânilor. Unele persoane sunt mai predispuse la dezvoltarea unei pneumonii cu P. aeruginosa, un microorganism care poate fi preluat din mediu, de exemplu din piscine sau băi pentru hidromasaj care nu au fost igienizate corespunzător. Este una dintre bacteriile care poate provoca infecții nosocomiale, fiind deseori contactată din spitale, unde echipamentele medicale nu au fost dezinfectate suficient. Afectează mai ales persoanele cu un sistem imunitar slăbit.

Klebsiella Pneumoniae este o bacterie care apare în mod normal în flora bucală, la nivelul pielii și intestinului, dar, instalată în anumite organe, poate produce boli grave. Astfel, dacă infectează plămânii,. Klebsiella poate determina pneumonie cu eliminare de spută cu sânge sau mucus.

Acestea sunt cele mai frecvente tipuri de bacterii care provoacă pneumonie . Până în prezent nu a existat un alt medicament pentru plămâni mai eficient decât antibioticele, în cazul pneumoniilor bacteriene.Cu toate acestea, dată fiind creșterea rezistenței la antibiotic, se fac în continuare studii pentru a indentifica terapii eficiente în cazul anumitor tipuri de microorganisme, cum este P.aeruginosa, cu speranța că acestea vor putea fi extinse și la alte tipuri de bacterii.

Pneumoniile virale

Acest tip de pneumonii sunt determinate mai ales de virusurile gripale sau alte virusuri respiratorii și iau, de obicei, forme mult mai ușoare decât pneumonia bacteriană. În general, se vindecă în câteva zile, fără un tratament specific (cu excepția unor medicamente uzuale pentru răceală). Nu răspund la antibiotice și afectează mai ales copiii sub 5 ani. Un tip particular de pneumonie virală, pneumonia COVID 19, poate lua forme severe, ducând la un răspuns hiperinflamator cu consecințe grave, reflectate în disfuncția a multiple organe. Persoanele în vârstă, cu diabet, hipertensiune sau obezitate sunt mai predispuse să dezvolte acest tip de pneumonie.

Pneumoniile fungice și parazitare

Pneumonia fungică este o formă rară de pneumonie, cauzată de ciuperci, precum Pneumocystis jiroveci, care afecteaz ă mai ales persoanele cu sistemul imunitar slăbit, de exemplu pacienții infectați cu HIV/SIDA.

În ceea ce privește pneumoniile parazitare, acestea pot fi determinate de diverși paraziți precum precum Toxoplasma gondii, Ascaris lumbricoides sau Strongyloides stercoralis care pot pătrunde în plămâni, afectând parenchimul și determinănd anumite forme  de pneumonie.

Este de la sine înțeles că în acest tip de pneumonii nu se administrează ca medicament pentru plămâni antibiotice, tratamentul constând în medicamente antifungice și antiparazitare specifice.

Tratamente uzuale pentru răceală la plămâni

Când se menționează un medicament pentru plămâni în caz de pneumonie, multă lume se gândește imediat la antibiotice. Cu toate acestea, antibioticele sunt utile numai în cazul pneumoniilor bacteriene, când este bine ca tratamentul să fie inițiat cât mai rapid.

”Confirmarea diagnosticului impune instituirea cât mai rapidă a tratamentului antibiotic, vindecarea fiind confirmată radiologic prin dispariția opacității pulmonare în 10 – 14 zile.În lipsa unui tratament adecvat, complicațiile în pneumonia pneumococică (pleurezii, abces pulmonar, suprainfecții, pericardită, endocardită, meningită, glomerulonefrită), deși rare, pot pune în pericol viață pacientului.”, arată dr. Răzvan Stancioi, consultant medical pentru medicover.ro

În cazul pneumoniilor virale, medicul poate recomanda un anumit medicament pentru plămâni cu efecte antivirale, precum Tamiflu (oseltamivir), pentru prevenirea complicațiilor gripei, Ribavirina, Amantadina/Rimantadina, Aciclovir. În cazul COVID 19, antiviralul de elecție în protocoalele standard este reprezentat de Remdesivir, eficient în formele medii de boală, la pacienții cu risc de evoluție severă și la pacienții cu forme severe.

Atât în cazul pneumoniilor virale, cât și a celor bacteriene, tratamentul standard poate include și alte medicamente cu rol adjuvant în diminuarea simptomatologiei:

  • Antiinflamatoare (ibuprofen, nurofen)
  • Analgezice
  • Paracetamol
  • Medicamente pentru tuse (totuși se impune precauție, ținând cont că tusea a rolul de a elimina mucusul în exces de pe căile respiratorii)

Totodată se impun o serie de măsuri care trebuie respectate în cazul oricărei răceli la plămâni, precum odihna, hidratarea adecvată, izolarea (ținând cont că pneumonia este o boală infecțioasă), respectarea măsurilor de igienă. De asemenea, o serie de remedii naturiste pot fi utile, dar numai ca ajutătoare pentru tratamentul instituit de medic. Astfel, unele ceaiuri precum cel de eucalipt, mentă sau schinduf pot ajuta la calmarea inflamației, dizolvarea mucusului, calmarea durerilor.  Gargara cu soluție călduță de sare poate ajuta la eliminarea mucusului care se adună în gât, iar ceaiul de ghimbir sau tumeric pot fi utile pentru diminuarea durerilor și inflamației.

Medicament pentru plămâni în pneumoniile bacteriene

În cazul pneumoniilor bacteriene, medicul va recomanda un anumit antibiotic sau o combinație de antibiotice, conform unor ghiduri standard pentru tratamentul pneumoniei. Determinarea tipului de agent patogen se face prin prelevarea unei probe de spută, utilizată și pentru antibiogramă, respectiv testarea tipului de antibiotic la care este sensibilă bacteria ce provoacă pneumonie. Antibioticul este un medicament pentru plămâni obligatoriu în majoritatea pneumoniilor bacteriene, reducând severitatea bolii și riscul de apariție a complicațiilor. În cazul în care bacteria nu răspunde la un anumit tip de antibiotic, medicul poate recomanda schimbarea acestuia.  În cazul unor infecții ale căilor respiratorii și plămânilor determinate de germeni precum Staphyloccocus aureus sau Streptoccocus pot fi utilizate o gamă largă de antibiotice, de la peniciline (penicilina G, amoxicilină) la augumentin (amoxicilină cu acid clavulanic),macrolide, lincodamide, chiar vancomicină, care este administrată doar în infecții severe, cu stafilococ auriu meticilino-rezistent.

”În pneumonia comunitară se administrează, de obicei, un macrolid sau doxiciclină, în vreme ce la pacienții spitalizați se administrează o fluorochinolonă sau un beta-lactam plus un macrolid. Pacienții de la ATI vor primi un agent beta-lactamic plus azitromicină sau o fluorochinolonă. În pneumonia cu Pseudomonas se asociază un agent beta-lactamic antipneumococic, antipseudomonas cu ciprofloxacină sau levofloxacină. Se mai poate administra un agent beta-lactamic cu un aminoglicozid și cu azitromicină sau o fluorochinolonă antipneumococică.”, arată dr. Ciubotariu Bogdan Iliuță într-un articol de pe romedic.ro

Antibiotic puternic pentru plămâni

Cei mai frecvenți agenți patogeni care provoacă pneumonia sunt Streptococcus pneumoniae,  Mycoplasma pneumoniae, Haemophilus influenzae. Aceștia sunt, în general, sensibili la tratamentele antibiotice prezentate mai sus. La pacienții mai tineri pot fi recomandate antibiotice de tip macrolide (eritromicină, roxitromicină), doxicilină, penicilină intravenoasă sua cefalotină, în formele moderate de pneumonie. Pentru pacienții vârstnici poate fi indicată amoxicilina, iar la pacienții cu Hemophilus care răspund lent la amoxicilină pot fi recomandate doxicilina, augumentinul, penicilina, roxitromicina sau cefaclorul.

Infecțiile respiratorii cauzate de bacterii gram negative, cum ar fi Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae și Acinetobacter baumannii, sunt de obicei mai greu de tratat. Acestea pot duce la infecții mai severe. Pacienții care au astfel de pneumonii trebuie tratați adesea cu mai multe antibiotice sau cu un antibiotic mai puternic. Pot necesita, de asemenea, doze mai mari de antibiotic, pentru o perioadă mai lungă. Astfel de infecții apar mai ales la persoanele care au sistemul imunitar slăbit, care sunt și mult mai susceptibile la infecții nosocomiale. Rezistența la multiple antibiotice a bacteriilor gram negative care provoacă infecții respiratorii este o problemă importantă în prezent. Există o gamă limitată de antibiotice care pot trata astfel de infecții, iar cele care sunt eficiente pot avea efecte secundare nedorite.

În cazul unor infecții cu bacterii multirezistente, poate fi necesară administrarea unui antibiotic puternic, cu efect împotriva mai multor agenți patogeni.  Din cauza efectelor secundare un astfel de antibiotic se administrează numai sub supraveghere medicală, fiind monitorizată atent evoluția bolii, atât pentru a vedea dacă antibioticul funcționează, cât și pentru a preîntâmpina apariția unor complicații.  

La unii pacienți cu forme  severe sau rezistente la antibioticele de mai sus poate fi necesară administrarea unor cefalosporine, precum ceftriaxona sau cefotaximul, la care se poate adăuga eritromicină, gentamicină sau clavulanat de potasiu. La persoanele la care pneumonia este produsă de Staphyloccocus aureus, care provoacă adesea infecții severe,  tratamentul preferențial este cu flucoxacilina sau vancomicină. La pacienții în risc de a dezvolta suprainfecții cu Pseudomonas aeruginosa se pot recomanda tratamente speciale cu ceftazidim și aminoglicozide.

Medicament pentru plămâni în infecții rezistente la antibiotic

Infecțiile respiratorii rezistente la antibiotice sunt un tip de infecție care nu răspund la majoritatea celor mai comune tratamente cu antibiotice. Persoanele cu diferite comorbidități, copiii, vârstnicii și persoanele imunodeprimate au cel mai mare risc de apariție a unei infecții a tractului respirator rezistente la antibiotice. Persoanele care au urmat deja tratamente de lungă durată cu antibiotice, precum bolnavii de BOPC, fibroză chistică sau bronșită cronică pot dezvolta rezistență la antibioticele uzuale. Un alt factor de risc este spitalizarea, din cauza unui contact crescut cu bacterii nosocomiale, multidrog rezistente.
Infecțiile rezistente la antibiotice au, de obicei, simptome inițiale similare unei infecții simple, ce poate fi tratată cu antibiotice. Acestea includ tuse, oboseală, febră și, uneori, dificultăți de respirație. Diferența constă în faptul că infecțiile rezistente nu răspund la tratamentele standard și sunt de durată mai lungă, putând duce la deteriorarea plămânilor și la forme severe de infecție cum ar fi sepsisul. Unele infecții rezistente pot provoca tuse care devine cronică și poate dura luni de zile.

Chiar și bacteriile care provoacă cele mai frecvente forme de pneumonie, cum este Streptococus pneumoniae pot deveni rezistente la antibiotic. Utilizarea excesivă a penicilinei în tratamentul pneumoniei cu acest agent patogen a dus, de exemplu, la apariția unor tulpini rezistente la penicilină, necesitând identificarea de noi antibiotice. Un alt factor care a dus la dezvoltarea a multiple tulpini bacteriene rezistente a fost administrarea nejustificată de antibiotice în cazul unor infecții respiratorii virale, în care nu este indicată administrarea de antibiotic. S-au dezvoltat astfel tulpini de S. Pneumoniae rezistente la penicilina G, la macrolide, lincosamide, streptogramine și ketolide, la cloramfenicol, tetraciclină, glicopeptide (vancomicină), chinolone, aminoglicozide.

”Emergenţa rezistenţei la antibiotice a S. pneumoniae a făcut ca tratamentul infecţiilor pneumococice să fie mai dificil, înregistrându-se deseori eşecuri în tratamentul bolii pneumococice.”, se arată pe site-ul specializat medichub.ro

În condițiile în care rezistența la antibiotice a agenților patogeni care provoacă pneumonie este o problemă mondială, identificarea unui medicament pentru plămâni care să poate răspunde acestei urgențe este esențială.

Iată de ce descoperirea primului ”medicament viu” pentru tratarea infecțiilor pulmonare dă mari speranțe cercetătorilor că vor putea combate formele de pneumonie determinate de bacterii multidrogrezistente.

Astfel, cercetătorii de la de la Centrul pentru Reglementare Genomică (CRG) și Pulmobiotică, în colaborare cu Institut d’Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), Hospital Clinic de Barcelona și Institutul de Agrobiotehnologie (IdAB), Institutul CSIC au condus un studiu comun susținut de Fundația „La Caixa” prin apelul CaixaResearch Health. Descoperirile rezultate au fost publicate în revista Nature Biotechnology și vizează dezvoltarea unui tratament pe baza unui medicament pentru plămâni cu totul atipic, așa numitul medicament viu. 

Tratamentul vizează Pseudomonas aeruginosa, un tip de bacterie rezistentă în mod natural la multe tipuri de antibiotice, care este o sursă comună de infecții în spitale. Infecțiile cu P. aeruginosa sunt dificil de tratat deoarece bacteria trăiește în comunități care formează biofilme. Biofilmele se pot atașa pe diferite suprafețe ale corpului, formând structuri inaccesibile antibioticului. 

Astfel, biofilmele de P. aeruginosa pot crește pe suprafața tuburilor endotraheale utilizate de pacienții în stare critică, care au nevoie de ventilatoare mecanice pentru a respira. Bacteria cauzează pneumonie asociată ventilatorului, care afectează unul din patru pacienți care necesită intubație (9-27%). Incidența depășește 50% la pacienții intubați din cauza Covid-19 sever.

Pentru că antibioticul nu poate străpunge biofilmele, cercetătorii au conceput un medicament pentru plămâni ce implică utilizarea unei versiuni modificate a bacteriei Mycoplasma pneumoniae, prin eliminarea capacității acesteia de a provoca boli și reutilizarea acesteia pentru a ataca P. aeruginosa. Bacteria modificată este utilizată în combinație cu doze mici de antibiotice, care nu ar funcționa singure, din cauza rezistenței la antibiotic a agentului patogen de tip Pseudomonas.

Autorii studiului au conceput M. pneumoniae pentru a dizolva biofilmele de P. aeruginosa, echipându-l cu capacitatea de a produce diverse molecule, inclusiv piocine, toxine produse în mod natural de bacterii pentru a ucide sau inhiba creșterea tulpinilor bacteriene Pseudomonas. Pentru a-i testa eficacitatea, cercetătorii au colectat biofilme de P. aeruginosa din tuburile endotraheale ale pacienților din secțiile de terapie intensivă și au descoperit că tratamentul a pătruns în barieră și a dizolvat cu succes biofilmele.

”Am dezvoltat un medicament puternic, care asediează bacteriile rezistente la antibiotice. Tratamentul face efectiv găuri în pereții lor celulari, oferind puncte de intrare cruciale pentru ca antibioticele să pătrundă și să elimine infecțiile. Credem că aceasta este o nouă strategie promițătoare pentru a aborda cauza principală a mortalității în spitale.”, susține Dr. María Lluch, Chief Scientific Officer la Pulmobiotics, co-autor corespondent al studiului și cercetător principal la Universitatea Internațională din Catalonia.

Cercetătorii au testat eficacitatea tratamentului la șoareci, constatând că acest medicament a redus semnificativ infecțiile pulmonare. „Medicamentul viu” a dublat rata de supraviețuire a șoarecilor. Administrarea unei singure doze mari de tratament nu a arătat semne de toxicitate pulmonară. Odată ce tratamentul și-a încheiat cursul, sistemul imunitar înnăscut a eliminat bacteriile modificate într-o perioadă de patru zile.

Arătând că M. pneumoniae poate fi utilizat pentru tratarea infecțiilor pulmonare, studiul deschide oportunitatea creării unor noi tulpini bacteriene, pentru a aborda și alte tipuri de boli respiratorii, cum ar fi cancerul pulmonar sau astmul.

„Bacteria poate fi modificată pentru a transporta o serie de substanțe utile diferite, indiferent dacă acestea sunt citokine, nanocorpi sau defensine. Scopul este de a diversifica arsenalul bacteriei modificate și de a debloca întregul său potențial în tratarea unei varietăți de boli complexe”, arată profesor dr. Luis Serrano, cercetător în cadrul studiului.

În vederea utilizării acestui medicament pentru plămâni, cercetătorii vor efectua teste suplimentare, înainte de a ajunge la faza de studiu clinic. În viitor, este de așteptat ca tratamentul să fie furnizat printr-un nebulizator, un dispozitiv care transformă medicamentul lichid în aerosoli, inhalați printr-o mască de gură. 

Surse: