Eri lajit ovat käyttäneet toisiaan häikäilemättömästi hyväkseen elämän synnystä lähtien. Varsinkin mikrobit ovat osoittaneet menestyvänsä erityisen tehokkaasti mitä oudoimmissa paikoissa. Niiden mikroskooppisessa maailmassa toinen organismi, erityisesti juuri ihmisen kaltainen selkärankainen makroluokan olento, ei edusta vain yksittäistä ekolokeroa, vaan kokonaista elinympäristöjen, ekosysteemien ja mahdollisuuksien universumia. Ihmiskeho on yhtä moniulotteinen ja vaihteleva kuin planeettamme; kehollamme on oma kemiallinen ilmastonsa, joka muuttuu hormonaalisten vaihtelujen mukaisesti, ja monimutkaiset maisemansa, jotka muuntuvat iän lisääntyessä. Kehomme on mikrobeille oikea paratiisi.

Molekyylitason tieto bakteerien antibioottiresistenssistä lisääntyy jatkuvasti, mutta valitettavaa on asiassa se, että siitä huolimatta meille ei ole kehitetty uusia hoitomuotoja tähän tilanteeseen. Lääketehtaiden intressit ovat keskitetyt nyt jonnekin aivan muualle ja tältä osin kehitystyö on ratkaisevasti hidastunut tai jopa pysähtynyt. WHO eli maailman terveysjärjestö raportoi jo vuonna 2017, että saman vuoden keväällä oli kliinisten kokeiden vaiheessa peräti 51 uutta antibioottia resistenttejä bakteereita vastaan. Suurin osa näistä antibiooteista oli kuitenkin vain entisten lääkkeiden uusia johdannaisia ja uusia innovaatioita oli vain kahdeksan. WHO:n mielestä tämä on täysin riittämätöntä, kun taistellaan vastustuskyvyn ongelmaa vastaan.

Euroopan unionin alueella arvioidaan 25 000 ihmisen kuolevan vuosittain lääkkeille vastustuskykyisten mikrobien vuoksi. Vastaava luku koko maailmassa on 700 000 ihmistä. Uudet antibiootit tuskin ennättävät lähivuosina meitä tässä ongelmassa paljoa auttamaan. Euroopan unionissa arvioidaan antibioottiresistenssin aiheuttavan vuodessa 1,5 miljardin euron tappiot terveydenhoitokustannuksissa sekä tuotannon menetyksinä. Samoin arvellaan nykyisen tilanteen vain entisestä pahenevan 2050-luvulle tultaessa, sillä se saattaa johtaa maailmanlaajuiseen taloudelliseen kriisiin lääkkeiden ja hoitojen voimakkaan kallistumisen vuoksi.

Vaikka tilanne kaikkinensa näyttää maailmassa melko lohduttomalta, on kuitenkin asioita, joita voimme ja kannattaisi nopeasti tehdä. Tästä asiasta on useaan otteeseen varoitettu, mutta nyt viimeistään pitää ottaa vakavasti se, että antibiootteja ei missään tapauksessa saa määrätä kevein perustein hoitoihin eli niitä ei saa turhan vuoksi käyttää laisinkaan. Samoin antibioottien käyttö tuotantoeläimien kasvatuksessa ei ole järkevää toimintaa. Euroopan unionissa tähän asiaan onkin jo alustavasti kiinnitetty huomiota, mutta toimet ovat olleet riittämättömiä. Vesihuollon parantamisella sekä jätehuollon käsittelyn kehittämisellä voitaisiin myös saada parannusta sairastavuuksiin. Maailmanpankki on omissa arvioissaan todennut, että antibioottiresistenssin hallintaan saaminen maksaisi vähintään yhdeksän miljardia dollaria vuodessa.

Yleensä geenit, jotka aiheuttavat antibioottiresistenssiä, ovat peräisin maaperästä, ympäristöstä tai vesistöstä – toisin sanoen ympäristön mikrobistosta eli mikrobiomista. Nämä geenit ovat hyvin vanhaa perua ja niitä on ollut olemassa jo kauan ennen nykyistä antibioottien aikaa. Tutkijat analysoivat erityisesti aktinobakteereista peräisin olevaa DNA:ta, sillä aktinobakteereiden on huomattu tuottavan antibiootteja. Tällä tavoin on löydetty kirjava joukko antibioottiresistenssiä koodaavia geenejä. Näiden geenien joukossa oli beetalaktamaasien geenejä, mutta myös geenejä, jotka aiheuttavat resistenssiä tetrasykliineille, aminoglykosidiantibiooteille, makrolideille ja vankomysiinille. Näiden tulosten perusteella on aivan selvää, että antibioottiresistenssi on ikivanha ja hyvin yleinen ilmiö maaperässä.

Luonnossa on hyvin pitkään siis ilmennyt sekä antibiootteja tuottavia mikrobeja että mikrobien antibioottiresistenssiä aiheuttavia geenejä. On olemassa erilaisia näkemyksiä siitä, mitä tämä tieto merkitsee mikrobien ekologian kannalta. Yksi selitys on ns. miekka ja kilpi-hypoteesi. Tämän selityksen mukaan antibiootti toimii eräänlaisena mikrobin aseena, jolla se taistelee muita mikrobeja vastaan raivatessaan itselleen elintilaa tai ravintoresursseista kilpaillessaan. Vastustuskykyä aiheuttavat geenit puolestaan olisivat puolustautumiskeino antibioottiasetta vastaan. Tätä kyseistä hypoteesiä vastaan puhuvat maaperästä tehdyt antibioottipitoisuusmittaukset; maaperät, joihin ei ole joutunut antibioottipitoista jätettä, kuten lantaa kanaloista ja sikaloista tai sairaaloiden jätevesiä, pitoisuudet ovat sata tai jopa tuhat kertaa pienempiä – mikrogrammoja kiloa kohden – kuin lääkkeinä käytettyjen antibioottien pitoisuuden elimistössä (milligrammoja kiloa kohden).

Maaperästä antibioottipitoisuuksien mittaaminen ei ole kovin helppoa esimerkiksi siksi, että antibiootti voi imeytyä mineraalihiukkasiin tai tuhoutua biologisesti tai kemiallisesti. On myös aivoiteltu, että luonnossa antibiooteilla olisi jokin muukin funktio, kuin toimia hyökkäysaseena ja että antibioottien bakteereita tuhoava tai niiden kasvua torppaava ominaisuus tulisi esille vain lääkkeiden käytön yhteydessä ja poikkeuksellisen isoilla pitoisuuksilla. Eräiden antibioottien on huomattu aktivoivan suhteellisen suurissa, liki bakteereita tuhoavissa pitoisuuksissa, joitakin Pseudomonas aeruginosa-bakteerin geenejä sekä edistävän biofilmin muodostumista. Olisiko tässä kyse siitä, että tämä antibioottien luontainen tehtävä liittyisi jotenkin mikrobisolujen keskinäiseen viestintään, ryhmäviestintään tai mahdollisesti aineenvaihdunnan säätelyyn?

Resistenssigeeneille on ainakin joissakin tapauksissa tarjolla toinenkin selitys, kuin miekka ja kilpi-teoria. Joko yhtä tai useampia antibiootteja bakteerisoluista ulos pumppaavat proteiinit ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin mitkä tahansa muutkin poistopumput. Siten on siis hyvin mahdollista, että niiden alkuperäinen tehtävä on ollut pumpata soluista ulos natrium- tai kaliumioneja, protoneja, raskasmetallien ioneja tai myrkyllisiä aineenvaihduntatuotteita. Siten niillä olisi ollut mikrobisolun normaalissa ylläpidossa tehtävä. Ympäristöön ilmaantuva antibiootti olisi valintatekijänä edistänyt kyseisten pumppujen muuntumista antibioottipumpuksi. Niiden kehittyminen olisi siten seurausta geneettisestä evoluutiosta bakteerien sopeutuessa muuttuneeseen ympäristöön.

Tunnetuin sairaalabakteeri on MRSA eli metisilliinille resistentti Staphylococcus aureus, joka on vastustuskykyinen monille lääkkeille. On toki olemassa vielä lääkkeitä, jotka tehoavat MRSA-bakteeriin, mutta ne eivät ole yhtä tehokkaita kuin tavalliset antibiootit; ne ovat kalliita lääkkeitä ja niihin liittyy vaikeita sivuvaikutuksia. Sairaalabakteeritapausten määrä on Suomessakin jatkuvasti kasvussa; niitä tilastoitiin vuonna 2008 Suomessa kaikkiaan 1 740 kappaletta. Viimeinen MRSA:han pureva antibiootti on harvoin käytetty vanha antibiootti, kolistiini. Kolistiinin huonona puolena on kuitenkin munuaisvaurioiden riski. Mahdollisesti käyttökelpoisia saattavat olla 1900-luvun alussa lääkeaineena käytetyt salvarsaani ja neosalvarsaani, mutta nämä molemmat sisältävät myrkyllistä puolimetallia, arseenia. Lääketieteen historiassa on ollut myös aika, jolloin bakteereita tuhottiin elohopealla kaatamalla sitä haavoihin.

Vuonna 1984 ei vielä tajuttu antibioottiresistenssin vakavuutta, vaikka siitä oli jo varoitettu kymmenien vuosien ajan lääkäreitä. Ongelmat alkoivat kuitenkin lisääntyä merkittävästi 1980-luvun lopulla, jolloin antibioottien käyttöä alettiin rajoittaa. Tilanne ajautui siihen pisteeseen, että lääkkeiden kehitys on kuitenkin hidastunut. Useammalle kuin yhdelle mikrobilääkkeelle resistenttiä mikro-organismia kutsutaan multiresistentiksi (MDR, engl. Multidrug resistant). Bakteereita, jotka ovat erittäin laajasti lääkkeille resistenttejä (XDR, engl. Extensively drug resistant) tai lääkkeille täysin resistenttejä (TDR, engl. Totally drug resistant) kutsutaan joskus myös superbakteereiksi.

Nykytilanne on tänään huolestuttava, sillä antibioottiresistenssi on kasvanut maailmanlaajuiseksi ongelmaksi ja terveysuhaksi. Leikkauspotilaat sairaalassa ovat suuressa vaarassa saada vakavia tulehduksia sieltä. Hoito sairaalassa käy todella vaikeaksi, jos resistentti bakteerikanta onnistuu aiheuttamaan infektion potilaille ja käyttökelpoisia antibiootteja on valittavana vain vähän, jos ollenkaan. Huonoin skenaario toteutuu silloin, kun lääkäreillä ei ole käytössään enää yhtään antibioottia, joka tehoisi sairaalabakteereiden aiheuttamiin tulehduksiin. Tällöin palaisimme ajassa yli sata vuotta taaksepäin, jolloin vähäisetkin bakteeri-infektiot johtivat kuolemaan. Lisäksi moniresistenttien bakteerien aiheuttamat infektiot ja niiden hoito on kalliimpaa lääkkeiden puolesta ja siksi, että myös hoitoajat pidentyvät tämän vuoksi. Potilaiden pidentyneet hoitojaksot sairaaloissa ja kallistuvat lääkkeet heikentävät myös yleistä taloustilannetta.

Keuhkokuumetta eli pneumoniaa sekä virtsatietulehduksia (VTI) aiheuttavan Klebsiella pneumoniae-bakteerin monille antibiooteille resistenssejä kantoja esiintyy joka puolella maailmaa, jopa niin, että viimeisenä keinona niihin käytetyt karbapeneemit eivät auta. Karbapeneemit ovat ryhmä beetalaktaameihin kuuluvia antibiootteja, joiden bakteereja tappava mekanismi perustuu bakteerin soluseinän synteesin estoon. Myös virtsatietulehduksia aiheuttavan Escherichia colin kannat ovat monasti resitenssejä fluorokinoloneille.