Rezistenta la Antibiotice a Bacteriilor Izolate de pe Suprafata Bancnotelor

Cuprins

Rezumat 2

Introducere 4

1. Microorganisme izolate de pe bancnote 7

1.1. Tulpini bacteriene izolate de pe bancnote 8

1.2. Tulpini fungice izolate de pe bancnote …………………………………………………..11

1.3. Alte microorganisme izolate de pe bancnote ……………………………………………………………14

2. Rezistența la antibiotice a microorganismelor din mediu …………………………………16

2.1. Clasificarea antibioticelor ………………………………………………………………… 16

2.2. Mecanismele bacteriene care determină rezistența la antibiotice ………………………… 19

2.3. Răspândirea rezistenței la antibiotice a bacteriilor izolate de pe suprafața bancnotelor …

3. Materiale și metode

3.1. Analiza microbiologica a bancnotelor prin metoda amprentelor ………………………….

3.2.

4. Rezultate și discuții ……………………………………….

Concluzii …………………………………………..

Bibliografie …………………………………………….

Introducere

Înțelegerea mecanismelor care determină rezistență la substanțelele antimicrobiene (“antimicrobial resistance“ AMR) și modul de transmitere a microorganismelor cu rezistență multiplă la antimicrobiene (“multidrug resistant organisms“, MDROs) reprezintă una din prioritățile programului european de cercetare Horizon2020. În ultimii ani, Comisia Europeană a investit peste 800 milioane de Euro în cercetarea AMR și a creat (în noiembrie 2011) un plan de acțiune pentru a preveni răspândirea microorganismelor MDROs, care prevede stimularea cercetărilor în domeniu, îmbunătățirea programelor de monitorizare și a propus o zi specială de luptă împotriva MDROs numită European Antibiotic Awareness Day (http://europa.eu/rapid/press-release_IP-13-1081_en.htm).

La nivel global, banii sunt unul dintre elementele cele mai frecvent trecute din mână în mână, de aceea, cu trecerea timpului, banii se pot contamina și ajung să joace un rol important în transmiterea de microorganisme către alte persoane. Datele acumulate în ultimii 20 de ani referitoare la încărcătura microbiană și supraviețurea patogenilor pe bancnote și monede au indicat faptul că banii ar putea fi cauza unor cazuri de îmbolnăviri sporadice (Barry M. , 2002). Totusi, până în prezent, nu a fost raportată nici o epidemie asociată cu microorganismele transmise prin intermediul banilor, dar o serie de studii au detectat prezența pe bancnote a patogenilor, inclusiv microorganisme cu rezistență multiplă la antibiotice, care supraviețuiesc perioade lungi de timp și se pot transmite cu ajutorul banilor (bancnote și monede).

În anul 2013, într-un laborator de microbiologie medicală din Olanda a fost efectuat un studiu cu privire la modul de supraviețuire a bacteriilor Staphylococcus aureus meticilin-rezistent (MRSA), Enterococcus sp. rezistent la vancomicină (VRE) și E. coli producătoare de ß-lactamaze (ESBL) pe bancnotele din diferite țări și modul prin care aceste bacterii se transmit la voluntarii care au intrat în contact cu banii contaminați în condiții experimentale. Pentru acest studiu s-au folosit bancnote de 7 tipuri, printre care euro, dolari, dirhami din Maroc, rupii din India și lei românești, leul românesc fiind singura bancnotă de plastic testată. În prima fază a studiului s-a analizat supraviețuirea patogenilor pe bancnote și spre deosebire de majoritatea bancnotelor de hârtie, pe leul românesc au supraviețuit cei trei patogeni testați. În faza a doua s-a analizat transmiterea bacteriilor patogene prin intermediul bancnotelor la voluntari, și s-a dovedit că leul românesc ar putea fi vector de transmitere pentru E.coli și pentru stafilococul auriu, spre deosebire de bancnota Euro prin care patogenii testați nu s-au transmis (Habip Gedik, Voss Timothy, Voss Andreas , 2013) .

O serie de studii au descoperit pe bani tulpini multirezistente la antibiotice și tulpini virulente. Astfel, un studiu realizat în jurul unui spital universitar din Statele Unite ale Americii a găsit un număr mare de colonii S. aureus pe toate cele 8 bancnote de un dolar și de cinci dolari colectate. Testele pentru prezența de β-lactamaze au arătat că toate tulpinile izolate au fost pozitive și un număr semnificativ de colonii au prezentat rezistență la eritromicină, tetraciclină, cloramfenicol și vancomicină. Două tulpini cu rezistența mărită la vancomicină aveau plasmide care conferă rezistență la acest medicament. Luând în considerare că vancomicina este una dintre ultimele antibiotice apărute pentru tratarea îmbolnăvirilor cu tulpini rezistente la antibiotice, această constatare este foarte alarmantă. Într-un alt studiu, au fost depistate 4 gene de virulență (cna, icaA, hlg și sdrE) în S. aureus izolate pe bancnote de hârtie în India( http://www.micro-blog.info/2013/12/dirty-money-are-you-getting-the-right-change-from-microbe-contaminated-money/).

Prezenta lucrarea a avut ca scop studiul și compararea rezistenței la antibiotice a tulpinilor de Enterobacteriaceae izolate de pe bancnotele recoltate din Spitalul Clinic Colțea – București, cu cea a enterobacteriilor izolate de pe alte bancnote (fără o proveniență anume).

Obiectivele urmarite pentru realizarea acestei lucrări au fost următoarele :

Analiza microbiologică a bancnotelor românești recoltate din spital și din alte surse, folosind metoda amprentării pe mediu de cultură neselectiv.

Selecția tulpinilor de Enterobacteriaceae pe mediul McConkey, prin metoda striurilor.

Analiza rezistenței la antibiotice (antibiograma) pentru tulpinile selectate de Enterobacteriaceae, o tulpină izolată de pe bancnotele recoltate din farmacie și o tulpina bacteriană de la alte bancnote.

Tema propusă, referitoare la detecția pe bancnote a bacteriilor cu rezistență la antibiotice reprezintă un subiect de actualitate, prioritar pentru cercetarea europeană asociată cu monitorizarea răspândirii MDROs (“multidrug resistant organisms“, MDROs) .

Pornind de la un studiu realizat în S.U.A., unde s-au identificat pe bancnotele recoltate din apropierea unui Spital Universitar, un număr mare de colonii de Staphylococcus aureus rezistente la antibiotice, a fost realizată aceasta lucrare în care s-a comparat rezistența la antibiotice a tulpinilor de Enterobacteriaceae izolate de pe bancnotele românești care au fost recoltate dintr-un spital, cu rezistența tulpinilor izolate de pe bancnote recoltate din alte zone.

Deoarece majoritatea studiilor au dovedit că banii fabricați din hârtie sau polimer pot transmite diverse microorganisme, inclusiv cele patogene și cele purtătoare de gene cu rezistență la antibiotice, s-a pus problema găsirii celei mai bune soluții de sterilizare a monetarului, fără ca aceste metode să afecteze compoziția banilor și mai ales elementele de siguranță.

Lucrarea a fost realizată în Laboratorul de Microbiologie al Facultății de Biotehnologii, din cadrul Universității de Științe Agronomice și Medicină Veterinară, București.

Prezenta lucrare, în care s-a analizat încarcătura microbiană a bancnotelor românești, dar și rezistența la antibiotice a tulpinilor de Enterobacteriaceae izolate de pe aceste bancnote, este structurată în două părți:

partea teoretică prezintă o documentare referitoare la cercetările realizate cu privire la microorganismele existente pe suprafața bancnotelor și a rezistenței la antibiotice a tulpinilor bacteriene prezente pe suprafața monetarului.

partea practică prezintă o analiză a microflorei bacteriene și fungice izolată de pe bancnotele de 1 leu,5 lei și 10 lei ce provin din spital și bancnotele cu aceeași valoare nominală ce nu provin dintr-un anume mediu, stabilind astfel profilul microbian al bancnotelor românești și testarea unor tulpini selectate pentru rezistența la antibiotice.

1. Microorganisme izolate de pe bancnote

Într-un studiu larg asupra ADN-ului de pe bancnote, cercetătorii de la New York University au descoperit că pe bani trăiesc numeroase de tipuri de bacterii , mult mai multe decât se crezuse anterior și că o mare parte dintre acestea cresc efectiv pe bancnote. Această cercetare a arătat că banii sunt mult mai murdari – la propriu – decât se crezuse inițial, cu atât mai mult cu cât majoritatea microorganismelor identificate sunt patogene pentru om (http://www.foxnews.com/health/2014/04/21/researchers-find-thousands-bacteria-living-on-dollar-bills.html).

Detecția microorganismelor pe bani s-a realizat prin metode microbiologice și tehnici de biologie moleculară. Aceste tehnici au dus la obținerea unor rezultate ce au arătat că majoritatea, dacă nu toți banii frecvent schimbați între oameni sunt contaminați cu virusuri, bacterii, fungi și paraziți. Cercetările care au investigat contaminarea banilor cu bacterii au arătat că 53 – 100% din monetar era contaminat (http://wwwdailymail.co.uk/sciencetech/article-2621500/Dirty-cash-Bank-notes-contain- 26-000-bateria-half-Britons-wash-hands-handling-them.html).

Problema ,,banilor murdari” reprezintă un subiect din ce în ce mai controversat în rândul cercetătorilor . Bancnotele, trecute din mână în mână, sunt o importantă sursă de contaminare, iar păstrarea acestora într-un portofel ținut în buzunar, la temperatura corpului, favorizează dezvoltarea a numeroase microorganisme patogene.(Fig. 1.1)

Fig. 1.1. Portofel cu bancote românești (Sursa: http://www.livearad.ro)

1.1. Tulpini bacteriene izolate de pe bancnote

Într-o măsură mai mare sau mai mică, bancontele trec prin mâinile noastre zi de zi, ceea ce duce atât la o contaminare a banilor cu diverse microorganisme, dar, în egală măsură, contribuie și la transmiterea micoorganismelor de la o persoană la alta. De exemplu, banii se pot contamina cu microorganisme din tractul respirator și gastro-intestinal în timpul numărării. În plus, pe bancnote s-au descoperit și alte tipuri de microorganisme, cum sunt cele din flora naturală ale pielii omului (de exemplu, Staphylococcus sp.), bacili coliformi și o serie de microorganisme patogene și bacterii care prezintă rezistență la mai multe antibiotice (de exemplu, Escherichia coli producătoare de beta lactamaze cu spectul extins ESBL).

Conform cercetărilor efectuate la Institutul de Studii Biomedicale din Rio de Janeiro (Brazilia), prezența bacteriilor pe suprafata bancnotelor a fost identificată pentru prima dată în anul 1972 de către American Medical Association . (Vriesekoop et al., 2010).

Un studiu interesant este NYU`S Dirty Money Project, parte a unui proiect mai mare New York City`s “MetaGenome” care examinează microorganismele din mediul citadin ce ar putea reprezenta surse de contaminare în diverse epidemii. În acest studiu bazat pe tehnici de biologie moleculară (izolare ADN, secvențiere) s-a constatat că doar 20% din ADN izolat era uman și s-au identificat aproximativ 3000 de tipuri de bacterii, de câteva ori mai mult decât în studiile anterioare care au examinat bancnotele la microscop. Cea mai abundentă specie bacteriană izolată a fost reprezentată de bacteria Staphylococcus aureus. În plus, s-a constatat că unele bacterii descoperite pe bani aveau gene transpozabile responsabile pentru rezistența la antibiotice (http://online.wsj.com/news/articles/SB1000142405270230345610457989510784385696)

Principalele genuri de bacterii găsite pe bancnote sunt: E. coli, Vibrio sp., Klebsiella sp. (inclusiv K. pneumoniae), Serratia sp., Enterobacter sp., Salmonella sp., Acinetobacter sp., Enterococcus sp., Staphylococcus (inclusiv S. aureus, S. epidermidis), Bacillus sp., Streptococcus pneumoniae, Proteus sp., Pseudomonas sp. (inclusiv P. aeruginosa), Shigella sp., Corynebacterium sp., Lactobacillus sp., Burkholderia cepacia, Micrococcus sp. și Alcaligenes sp. Unele dintre aceste microorganisme sunt bacterii comune de mediu considerate non-patogene. Cu toate acestea, multe sunt fie agenți patogeni umani sau agenți potențial patogeni. (http://abcnews.go.com/Health/bacteria-live-money/story?id=23413718).

După testarea mai multor bancnote europene cu valoare nominală mică, cercatătorii de la Oxford University au evidențiat pe suprafața acestora peste 26.000 bacterii, dintre care 7 tulpini au fost identificate ca deținând o pondere mai mare în microflora de pe suprafața monetarului testat. Astfel, tuplinile identificate ca fiind patogene pentru om, provocând boli pe care unerori sistemul imunitar nu le poate combate sunt: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis , Staphylococcus saprophitycus, Escherichia coli, Neisseria meningitidis, Helicobacter pylori , Streptococcus pneumoniae și Bacillus cereus (Fig. 1.2.) (http://www.elpais.com.uy/vida-actual/dinero-fuente-miles-bacterias.html).

Staphylococcus aureus, microorganism oportunist care poate induce infecții cutanate, infecții ale mucoaselor, toxiinfecții alimentare și care provoacă indivizilor cu un sistem imunitar scăzut infecții sau septicemii. Patogenitatea stafilococului auriu se datorează unor factori cum ar fi : coagulaza, hemolizina, leucocidina, enterotoxinele.

Bacterie Gram-pozitivă, întâlnită frecvent pe mucoase și piele, Staphylococcus epidermis este responsabil de majoritatea infecțiilor ce apar la oamenii cu un sistem imunitar deficitar. Întrucât S. Epidermis este rezistent la penicilină, amoxacilină și meticilină, infecția cu această bacterie necesită tratament cu antibiotice față de care microbul este sesibil, cum ar fi vancomicina, moxifloxacina, rifampicina și gatifloxacin.

Staphylococcus saprophitycus, bacterie Gram-pozitivă, coagulazo-negativă, implicată frecvent în infecțiile tractului urinar.

Escherichia coli este un tip comun de bacterii larg răspândite în natură, întâlnit în mod normal în intestinul omului și animalelor, având unele tulpini patogene, multe dintre acestea provocând intoxicații alimentare.

Patogenul Neisseria meningitidis produce meningită gazdei umane, caracterizată prin cefalee, febră, erupție cutanată, vărsături.În unele cazuri, infecțiile meningococice pot duce la decesul pacientului la doar câteva ore de la apariția primelor simptome.

Bacterie Gram-negativă ce supraviețuiește în sucul gastric acid deoarece sintetizează urează cu producere de amoniac , care alcalinizează mediul, Helicobacter pylori produce inflamații cronice la nivelul stomacului ce pot duce la gastrită cronică și la cancerul gastric.

Streptococcus pneumoniae bacterie Gram-pozitivă, întâlnită în flora orofaringiană normală a omului, dar în unele condiții poate deveni patogenă producând infecții invazive, cum ar fi pneumonia, meningita sau chiar septicemii sau non-invazive : otite, sinuzite sau bronșite.

Bacillus cereus – bacterie aerobă Gram-pozitivă, implicată în toxiinfecții alimentare și în infectarea plăgilor la om. Patogenul acestei bacterii cauzează infecții sistemice și locale, precum și infecții oculare.

Fig. 1.2. Bacterii izolate de pe bancnote de 5 lire în cadrul unui experiment desfășurat la Universitatea din Surrey (Sursa: http://www.dailymail.co.uk)

Studenții Universității din Surrey-Anglia, au realizat un experiment sub îndrumarea Dr. Simion Park (lector în biologie moleculară), testând mai multe banconte și monezi de diferite valori (lire sterline) și au analizat microflora dezvoltată după 3 zile pe suprafața mediului de cultură pe bază de agar. În urma analizelor efectuate, s-a constatat că majoritatea microorganismelor izolate de pe suprafața banilor erau bacterii frecvent întâlnite pe suprafața pielii dar și bacterii MRSA (Methicillin-resistent Staphylococcus aureus),recunoscute pentru rezistența sa la agenții antibiotici și care poate cauza diferite afecțiuni, ducând până la septicemi. Cel mai comun tip de bacterie întalnit pe suprafața bancnotelor de lire sterline a fost Bacillus mycoides , considerat nepatogen pentru om (http://www.mirror.co.uk/news/technology-science/science/shocking-pictures-show-level-bacteria-5441479).

1.2 Tulpini fungice izolate de pe bancnote

Bacteriile nu sunt singurele microorganisme izolate de pe suprafața banilor. O serie de studii arată că și contaminarea cu fungi a banilor este, de asemenea, comună. Unele dintre aceste microorganisme sunt potențial patogene pentru om și alte forme de viață, inclusiv plante. Cercatările au evidențiat prezența de Penicillium sp., Aspergillus niger și A. flavus, Candida sp., Fusarium sp., Rhizopus sp., Alternaria sp., Trichoderma viridae, miceliu alb și miceliu maro pe bani (http://www.micro-blog.info/2013/12/dirty-money-are-you-getting-the-right-change-from-microbe-contaminated-money/).Unele dintre aceste ciuperci pot cauza infecții serioase la oameni și boli la plante.

Un studiu realizat de cercetătorii unui departament de biologie din Etiopia pe bancnote ce proveneau din diverse medii cum ar fi: de la motocicliști, comercianții din piețe, restaurante și măcelarii, au indicat contaminarea acestora cu tulpini fungice ca Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Trichoderma viride, Alternaria tenuis, Aletrnaria paraticus, Candida albicans și specii ca Rhizopus sp și Rhizomucor sp.(Tab.1.1) dar și alte alte câteva specii (Gosa Girma et al , 2015).

Aspergiloza este o boală provocată de infecția cu fungi din specia Aspergillus, cu precădere de A. niger și A flavus . Inhalarea sporilor provenind de la aceste două tulpini poate provoca infecții persoanelor cu un sistem imunitar scăzut sau la cei cu boli pulmonare preexistente.

Trichoderma viride – fung filamentos ce prezintă o deosibită importanță în domeniul biotehnologiilor datorită capacității sale de a degrada substraturile celulozice (Irina Grebenișan, Călina Petruța Cornea, Gh. Câmpeanu).

Tulpinile genului Alternaria produc sensibilizări ale tractului respirator ,cu implicații în unele alergii respiratorii.

Specie de fingi care se înmulțește cu ușurință, migrează și eliberează toxine, Candida albicans este responsabilă de producerea unor alergii, afecțiuni cutanate, problem intestinale, disfuncții hormonale.

Speciile de Rhizopus sp și Rhizomucor sp apar pe vegetația în descompunere și pe suprafața alimentelor cu conținut mare de zahăr. Mucormicoza,infecție potential severă, invazivă și adesea fatală, produsă de cele două specii de fungi, apare rar și este întâlnită mai ales la pacienții cu afecțiuni severe preexistente. În urma infecției, cele mai afectate sunt sinusurile, plămânii, creierul, pielea și sistemul gastro-intestinal (http://www.romedic.ro/mucormicoza).

Tabel 1.1. Fecvența apariției diferitelor tulpini și specii fungice izolate de bancnote. (Sursa: Gosa Girma et al , 2015)

Într-un studiu realizat în orașul Benin din Nigeria, au fost analizate mai multe bancnote aflate în circulație pentru a identifica speciile fungice prezente pe suprafața acestora și pentru a aduce în prim plan implicațiile pe care acestea le au asupra sănătății oamenilor. Au fost analizate 84 bancnote naira (NGN-moneda oficială a Nigeriei) cu valori nominale de 20, 50, 100, 200 și 500 NGN , acestea fiind colectate din diverse surse: dintr-o bancă, de la navetiștii ce circulau cu autobuzul,din cantina Universității din Benin și dintr-o piață. După inoculare, pobele au fost incubate timp de 4 zile și apoi au fost analizate microscopic. S-au evidențiat specii și tulpini fungice ca: Aspergillus flavus, A. fumigatus, A. Terreus, A. Flavipes, A. niger , Candida albicans, Penicillium sp. , Fusarium sp. , Rhizopus sp. și Saccharomyces cerevisiae (tabel 1.2.). Cea mai contaminată bancnotă s-a dovedit a fi cea de 50 NGN cu 41 colonii fungice/ml mediu , iar cele mai puține colonii au fost izolate de pe bancnota de 500 NGN – 8,3 colonii/ml mediu. Pe lângă reducerea duratei de viață a bancnotelor, unele dintre aceste specii fungice au potențialul de a provoca diverse infecții ale pielii, ale ochilor și infecții gastro-intestinale. Scopul acestui studiu a fost acela de a identifica speciile de fungi care contaminează frecvent monetarul nigerian și de a evidenția faptul că bancontele de hârtie rețin umiditatea și crează un mediu propice pentru dezvoltarea fungilor. În martie 2007, Guvernul Nigeriei schimba bancnota de hârtie de 20 NGN cu una din polimer(plastic), pentru a reduce contaminarea acesteia cu microbi ( F. I. Okungbowa, A. P. O. Dede, 2008).

Tabel 1.2. Valorile medii ale numărului de colonii (CFU / ml) fungice izolate de pe bancnote recoltate din diferite surse din Nigeria (sursa : F. I. Okungbowa, A. P. O. Dede, 2008 )

Monedele sau bancnotele pot transporta adesea particule foarte mici pe suprafața lor. Printr-o serie de studii sa demonstrat că unele bancnote de un dolar conțineau în proporție 75% până la 97% cantități detectabile de cocaină. În urma acestei alarmante descoperiri, s-au inițiat o serie de cercetări cu privire la contaminarea monetarului, în special a banilor ce proveneau din ATM-uri. În afară de cocaină, bancontele pot transporta multe alte microorganisme care nu pot fi detectate cu ochiul liber. De exemplu unele specii de fungi ale căror spori proliferează rapid în mediul extern (Fig 1.3.). Mai multe bancnote de 1 dolar au fost amprentate pe suprafața mediului de cultură, iar după incubare au fost evidențiate diverse specii de fungi, în diferite stadii de germinare. (http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/feb2005.html)

Figura 1.3. Placă Petri cu mediu de cultură pe suprafața căruia a fost amprentată o bancnotă de 1 dolar și diversele specii de fungi care s-au dezvoltat după incubare

(Sursa: http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/feb2005.html)

1.3 Alte microorganisme izolate de pe bancnote

Pe suprafața banilor, indiferent de țara din care provin, de valoarea lor nominală, și materialul din care sunt confecționați, se găsesc diverse microorganisme, de la bacterii comensale omului și până la specii patogene, de la specii fungice aparent inofensive până la ciperci sporulate ce pot provoca diverse infecții și alergii în rândul celor ce manipulează banii, dar și unele virusuri sau paraziți responsabile de producerea multor îmbolnăviri în rândul polulației.

Într-un studiu realizat în Egipt, s-a constatat că 60,2% din 103 de bancnotele și 56,6% din 99 de monedele obținute de la muncitorii ce lucrează în industria alimentară s-au dovedit a fi contaminate cu una sau mai multe specii parazitare. Predominanți au fost Microsporidia și Cryptosporidium sp. (http://www.micro-blog.info/2013/12/dirty-money-are-you-getting-the-right-change-from-microbe-contaminated-money/).

În cadrul mai multor cercetări epidemiologice, s-a constatat că ouăle de ascarizi se întâlnesc cel mai frecvent pe suprafața bancnotelor și a monedelor. Ouăle de Ascaris lumbricoides au dimensiuni atât de mici, încât pot fi observate doar la microscop și pot supraviețui iernilor geroase, păstrându-și vitalitatea timp de câțiva ani. Infecția cu ascarizi duce la ocluzie intestinală, inflamația căilor biliare, pneumonie, nefrită, afectarea țesuturilor cerebrale (http://www.sitemedical.ro/content/ascaridioza).

Alt studiu bancar realizat în Nigeria a descoperit că, dintre cele 250 de bancnote colectate din 4 mari orașe din țară, pe suprafața a 21,6% din bancnote erau paraziți intestinali, inclusiv Ascaris lumbricoides, Enterobius vermicularis, Trichuris trichiura și Taenia sp. Bancnotele obținute de la măcelari și cerșetori s-au dovedit a fi cele mai “bogate” în paraziți. (http://www.micro-blog.info/2013/12/dirty-money-are-you-getting-the-right-change-from-microbe-contaminated-money/).

Potrivit unor cercetători elvețieni ce au analizat mai multe bancnote, la cererea unei bănci din Elveția, virusul gripal poate supraviețui peste 14 zile pe suprafața banilor. Astfel, în cadrul laboratorului de cercetare de la Spitalul universitar din Geneva au inoculate câteva tipuri de tulpini de virus gripal pe suprafața unor bancnote, fiind ulterior incubate la temperatura mediului ambiant. În mod normal, virusul gripal nu rezistă mai mult de câteva ore în astfel de condiții de mediu, dar pe anumite bancnote, pe care concentratiile de virusuri erau importante, germenii au supravietuit mai multe zile. Virologul Yves Thomas, coordonator al studiului, declara că "această stabilitate neașteptată a virusului sugerează că acest tip de suprafață inertă, non-biologică nu trebuie ignorată în cazul unei pandemii” (http://www.descopera.ro/dnews/2338506-virusul-si-banii).

În cadrul cercetărilor realizate în Etiopia asupra contaminării monetarului, s-a evidențiat prezența unor specii parazitare , incusiv viermi intestinali și tenii cum ar fi : Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Enterobius vermicularis, Strongyloides stercoralis și Dipylidium caninum. Din moment ce banii reprezintă obiectul cel mai manipulat zi de zi de către persoane fizice din diverite clase socio-economice, există șansa ca o bancnotă contaminată cu paraziți să se raspândeasca foarte repede de la un individ la altul (Gosa Girma et al , 2015).

2. Rezistența la antibiotice a microorganismelor din mediu

Antibioticele reprezintă cel mai important arsenal în lupta împotriva microorganismelor patogene. Încă de la începutul utilizării acestora a fost înregistrată rezistența bacteriană, fenomen care a devenit un subiect alarmant în ultimele decenii. Rezistența la antibiotice reprezintă capacitatea unui microorganism de a se rezista în fața unuia sau mai multor antibiotice.

Rezistența microbiană față de antibiotice poate sa fie naturală sau dobândită. Cea naturală este specifică tuturor membrilor unei specii bacteriene, față de unul sau mai multe antibiotice prezente în doze maxime recomandate, fără a provoca reacții adverse organismul tratat, doze care pot inhiba creșterea sau pot distruge alte specii bacteriene. Rezistența dobândită se referă la starea apărută la speciile natural sensibile după introducerea unui antibiotic în terapie și constă în scăderea sau anularea sensibilității la antibiotic (Anca Mărculescu et al., 2007).

2.1. Clasificarea antibioticelor

Antibioticele sunt substanțe produse de microorganism vii și care acționează în mod selectiv asupra agenților patogeni pentru controlul bolilor infecțioase. Primul antibiotic descoperit a fost Penicilina (1928), fiind utilizată în terapeutică din 1945.

Având în vedere numărul mare de antibiotice de proveniență diferită, pentru clasificarea acetor medicamente se pot lua în considerare mai multe criteria, și anume: tipul de microorganism producător, spectrul de activitate antimicrobiană, tipul de efect asupra populației microbiene, mecanismul de acțiune și în funcție de structura chimică.

În funcție de microorganismul producător, antibioticele pot fi produse de către:

– fungi, în special de tulpinile speciei Penicililum ( P. chrysogenum – penicilină , P. griseofulvum – griseofulvină), dar și de alte tulpini ca Cephalosporium acremonium , tulpină ce produce cefalosporina C. ;

– bacterii din grupul actinomicetelor : Streptomyces griseus – streptomicină, S. kanamyceticus – kanamicină, S. venezuelae – cloramfenicol, S. aureofaciens – tetracicilnă, S. nouresi – nistatină, S. mediterranei – rifampicină, S. rimosus – oxitetraciclină , S. fradiae – neomicină;

bacterii formatoare de endospori : Bacillus licheniformis – bacitracină, B. polymyxa – polimixina E, Micromonospora purpurea – gentamicină, Nocardia uniformis – nocardicina A.

Totalitatea microorganismelor sensibile la un antibiotic formează spectrul antimicrobian al antibioticului respectiv. Asfel, în funcție de spectrul de acțiune, antibioticele pot fi:

– cu spectru îngust : penicilinele G și V, eritromicina, vancomicina, clindamicina, fiind active față de cocii Gram-pozitivi și Gram-negativi , dar și față de bacilii Gram-pozitivi. Antibioticele cu spectru îngust de tipul aminoglicozidelor (streptomicină) și polipeptidelor ( polimixine) sunt active față de cocii Gram-pozitivi, Gram-negativi și față de bacilii Gram-negativi.

– cu spectru larg: tetraciclina, cloramfenicolul, amplicilina, amoxacilina, cefalosporinele. Sunt active asupra cocilor Gram-pozitivi și Gram-negativi, dar și asupra spirochetelor, chlamidiilor și micoplasmelor.

În funcție de efectul acțiunii lor asupra populației bacteriene, antibioticele pot fi de două tipuri , și anume: cu efect bacteriostatic ( tetraciclinele, cloramfenicolul, sulfamidele, acidul nalixidic, spiramicina ) sau cu efect bactericid ( streptomicina, penicilinele, cefalosporinele, polimixinele, aminoglicozidele ).Antibioticele bacteriostatice au efect reversibil ce constă în inhibarea multiplicării germenilor, care ulterior sunt omorâți în vivo prin mecanismele de apărare ale organismului. Dezavantajul acestora este legat de faptul că în administrări insuficiente sau suprimate prematur, multiplicarea germenilor poate reîncepe, infecția putând recidiva. Antibioticele bactericide sunt superioare și sunt recomandate în tratamentul asupra infecțiilor acute, când mijloacele de apărarea ale organismului nu mai fac față . Efectul bactericid este ireversibil și constă în distrugerea efectivă a germenilor prin lezarea integrității lor sau a funcțiilor celulare bacteriene. Aceste efect poate absolut și constă în distrugerea tuturor germenilor, atât în repaus cât și în multiplicare, sau degenerative, manifestându-se ca urmare a acțiunii antibioticului mai ales asupra germenilor aflați în proliferare.

Parametrul farmacocinetic care deescrie cel mai bine eficacitatea terapeutică a antibioticelor este concentrația plasmatică, care se exprimă prin:

– concentrație minima inhibitorie (CMI) ,adică concentrația minimă de antibiotic necesară pentru a inhiba creșterea microorganismului;

– concentrație minima bactericidă (CMB) , reprezentând concentrația minimă de antibiotic ce omoară germenii patogeni.

După mecanismul de acțiune, antibioticele pot fi grupate în funcție de structurile celulare microbiene la nivelul cărora își manifestă acțiunea în:

– antibiotice care produc inhibiția sintezei peretelui celular bacterian : bacitracina, betalactamicele;

– antibiotice care alterează funcția de permeabilitate osmotică și selective a membranei celulare sau distrug membranele : polimixinele;

– antibiotice care inhibă sinteza proteinelor bacteriene la nivelul ribozomilor : macrolidele și tetraciclinele ;

– antibiotice și chimioterapice care inhibă sinteza acizilor nucleici : sulfamidele, chinolone și fluorochinolone.

După structra chimică, antibioticele se clasifică în β-lactamice, polipeptidice, aminoglicozidice, monociclice, polichetide, steroidice, polienice și glicopeptidice. Caracteristica principală a antibioticelor β-lactamice este prezența heterociclului β-lactamic tiazolidin format prin înlănțuirea a doi aminoacizi, respective L-cisteină și D-valină. Din această categorie fac parte penicilinele natural G și V , cefalosporinele, β-lactamazele.

Antibioticele polipeptidice pot fi sub formă de peptide liniare ( gramicidinele) sau circulare (polimixinele și bacitracina). Sunt produse de tulpini de Bacillus sp. , iar elaborarea lor se realizează în faza staționară de dezvoltarea a microorgansimelor.

O grupă ce are în componentă multe antibiotice ce acționează în special prin inhibarea sintezei proteice sunt aminoglicozidele. Reprezentanta principală a acestei clase este streptomicina ( Streptomyces griseus ) cu acțiune asupra multor bacterii Gram-negative și a micobacteriilor. Alți reprezentanți ai acestei clase produși tot de Streptomyces sp sunt: neomicina ( S. fradiae ) kanamicina ( S. kanamyceticus ).

Principalul reprezentant al macrolidelor (antibiotice macrociclice) este eritromicina produsă de Streptomyces erythreus , fiind un inhibitor al sintezei proteice, urmată de rifampicină (S. mediterranei ) și nistatină (S. noursei) – antibiotic activ asupra fungilor microscopici, acționând la nivelul sterolilor din membrane celulară,modificându-i permeabilitatea (Ștefana Jurcoane și colab. , 2009).

Antibioticele polichetidice sunt substanțe natural derivate din acizi poli-β-cetonici: tetraciclinele, oxitetraciclina. Cu o structură chimică asemănătoare colesterolului, antibioticele steroidice au ca reprezentant principal acidul fusidic (fusidina) fiind produs de fungi filamentoși din genul Fusarium. Antibioticele polienice se caracterizează prin prezența , în molecula lor, a unui anumit număr de legături duble și are ca reprezentanți : amfotericina B, candicidina ( produse de membri ai genului Streptomyces), iar fumigalina este sintetizată de Aspergillus fumigatus.

În clinică, se folosesc două glicopeptide : vancomicina (Streptomyces orientalis) și teicoplanina. Activitatea antimicrobiană a vancomicinei se datorează legării la catenele laterale de D-alanil ale peptidoglicanului, blocând formarea legăturilor încrucișate ale catenei polipentidice și este limitată, în esență, la bacteriile Gram-pozitive, deoarece la cele Gram-negative mureina acoperită de membrane externă, nu este accesibilă antibioticelor glicopeptidice (Carmen Cifiriuc, Lia Mara Dițu, Gr. Mihăescu, 2007).

1.2 Mecanismele bacteriene care determină rezistența la antibiotice

Eficiența utilizării antibioticelor în tratamentul bolilor infecțioase este diminuată de faptul că microorganismele patogene au capacitatea de a-și dezvolta mecanisme de apărare împotriva acestor agenți chimioterapici.

Interacțiunea dintre rezistența microbiană și agenții antimicrobieni apare într-o manieră directă și indirectă : direct – prin dezvoltarea rezistenței față de antibioticele utilizate sau față de agenții antimicrobieni care aparțin aceleiași clase: de exemplu, inducerea betalactamazelor atât de către bacteriile gram-pozitive, cât și gram-negative; dar și prin dezvoltarea rezistenței componenților din clase diferite față de antibioticul utilizat în terapie: de exemplu, pierderea susceptibilității la penicilină a Streptococcus pneumoniae, alături de pierderea simultană a sensibilității față de eritromicină și tetraciclină; indirect – rezistența microbiană se poate dezvolta prin selecția de microorganisme rezistente atunci când pacientul este tratat cu antibiotice, atunci când mediul este unul contaminat cu antibiotice (unități de terapie intensivă) sau când agenții antibacterieni sunt utilizați în agricultură sau ca promotori ai creșterii la animale.