Советы врача
Резистентность к антибиотикам: война на выживание
4.5

Резистентность к антибиотикам: война на выживание


Автор
Юлия Нестерова

Статью проверил эксперт

Содержание

Самое страшное для пациента, страдающего от инфекционного заболевания, узнать, что назначенное ему лекарство не работает. Это означает, что потрачено время, болезнь прогрессирует, состояние ухудшается — а остановить инфекцию нечем. Пока врачи еще справляются с большей частью таких случаев. Но если человечество не научится контролировать свое употребление антибиотиков — оно проиграет войну с бактериями. MedAboutMe выяснял подробности антибактериальной войны на выживание.

Бактерии и антибиотики: история борьбы

Бактерии и антибиотики: история борьбы

Когда человечество открыло антибиотики, казалось, что медицина вступает в свой золотой век: бактериальные инфекции, уносившие жизни сотен тысяч людей, превратились в заболевание, которое можно вылечить всего за несколько дней. Туберкулез, менингит, скарлатина, пневмония — еще не так давно заболеть любым из этих недугов означало получить смертный приговор... Антибиотики, бесспорно, стали самым важным достижением человечества XX века.

И вот, не прошло и ста лет, как многие бактерии научились бороться с лекарствами против них. И список методов борьбы поражает своим разнообразием: они вырабатывают новые, не свойственные им ранее, ферменты, способные инактивировать действующее вещество лекарств; меняют проницаемость клеточных мембран; образуют биопленки — уникальные по своим защитным свойствам образования, и т. п.

7 апреля 2011 года Всемирная организация здравоохранения объявила о глобальной проблеме антибиотикорезистентности, охватившей уже весь мир. Только в Европе ежегодно регистрируется до 400 тысяч случаев множественной устойчивости к антибиотикам и антисептикам. Только в 2013 году 23 тысячи американцев умерли от бактериальных инфекций, устойчивых к антибиотикам.

В последние годы все чаще появляются сообщения о так называемых супербагах — бактериях, устойчивых к подавляющему большинству современных антибиотиков. Так, кишечная палочка, обладающая геном mcr-1, становится резистентной даже к колистину — препарату, который назначается для борьбы со штаммами, обладающими множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ). С момента обнаружения бактерий с геном mcr-1 прошло менее 2 лет, но они уже добрались из Китая до США и Европы.

Медленно, но уверенно растет доля штаммов гонореи, которые уже не лечатся предназначенным для них антибиотиками — ученые буквально считают дни до появления неизлечимой гонореи. Бактерии туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью — одна из причин роста заболеваемости туберкулезом в нашей стране. Золотистый стафилококк давно выработал резистентность к самому первому антибиотику — пенициллину. Человек нашел другое вещество, уничтожающее бактерию — метициллин (видоизмененный пенициллин, который не подвластен защитным механизмам стафилококка). Но и это не помогло: штаммы золотистого стафилококка уже делятся на две больших группы: метициллин-устойчивые и метицилинн-чувствительные, и даже появились штаммы, резистентные и к другим антибиотикам. Этот список можно продолжать до бесконечности.

А буквально на днях появилось пугающее сообщение о смерти американки от инфекции, которая оказалась неподвластна ни одному из 26 возможных антибиотиков, доступных на территории США. Речь идет о печально известной клебсиелле (Klebsiella pneumoniae), она же — палочка Фридлендера. И это уже не первый в мире случай абсолютной устойчивости бактерий к имеющимся в распоряжении человечества антибиотикам.

Откуда берется резистентность бактерий к лекарствам?

Откуда берется резистентность бактерий к лекарствам?

Что интересно, устойчивость к антибиотикам — вовсе не внезапно появившееся свойство микробов. В прошлом году американские исследователи обнаружили пещеру, микроорганизмы из которой были изолированы от мира на протяжении 4 млн лет. Несмотря на это, бактерии Paenibacillus из этой пещеры уже обладали резистентностью к 18 современным антибиотикам и в том числе — к некоторым из числа препаратов «последней надежды».

Вообще, когда мы говорим об устойчивости бактерий к антибиотикам, следует выделить две основные их разновидности.

Существует так называемая истинная природная резистентность бактерий к тем или иным антибиотикам. Этим объясняется тот факт, что антибиотики делятся на классы не только по своему строению и механизму действия, но и в зависимости от того, против каких микробов они эффективны. И поэтому нельзя купить в аптеке «любой антибиотик» — он может оказаться бесполезным без точного знания диагноза. Причиной природной резистентности может быть тот факт, например, что для данного антибиотика у микроорганизма просто нет мишени, или мембрана у бактерии такая специфическая, что именно эта молекула лекарства через нее не проникает и т. п. Наличие природной устойчивости у различных бактерий микробиологами, фармацевтами и врачами известно и легко прогнозируется.

А страх и трепет на медицинскую и научную общественность наводит способность бактерий обзаводиться приобретенной устойчивостью к антибиотикам. То есть, врач назначает лекарство против конкретной бактерии, а при этом часть популяции даже при убийственных концентрациях препарата сохраняет жизнеспособность. И эти выжившие бактерии снова размножаются — и постепенно, под действием естественного отбора и горизонтального переноса генов, в популяции становится все больше и больше микробов, генетически устойчивых к данному препарату.

На видео – эксперимент, проведенный с кишечной палочкой E.coli. Огромная прямоугольная чашка Петри разделена на зоны с разной концентрацией антибиотика: 0, 1, 10, 100, 1000. За 1,5 недели бактерии нашли способ размножаться даже в среде с 1000-кратной концентрацией антибиотика.

Как же меняются бактерии в попытках избежать действия антибактериальных препаратов?

  • Мишень, на которую нацелен антибиотик, может меняться — и таким образом, она перестает быть мишенью, а лекарство перестает работать.
  • Бактерия разрабатывает методы инактивации антибиотика.
  • Появляются механизмы по выведению антибиотика за пределы бактериальной клетки.
  • Изменяется проницаемость клеточной мембраны так, чтобы лекарство не попало внутрь бактерии.
  • Образуется так называемый «метаболический шунт», или обходной путь. Допустим, мишенью антибиотика является какой-то конкретный фермент, задействованный в важном для клетки процессе. Когда антибиотик связывается с этим ферментом, процесс нарушается и патогенная бактерия погибает. Но микроорганизмы научились находить другие варианты этого же процесса — без участия «слабого звена», того самого фермента, что подвержен действию антибиотика. То есть, бактерия создает «шунт» в обход блокированного процесса.

Хотя, как было сказано выше, резистентность бактерий к лекарствам существовала всегда, ученые выделяют несколько факторов, которые значительно ускорили процессы формирования резистентности к антибиотикам в наше время:

  • Доступность антибиотиков, которая начиная с середины прошлого века, растет семимильными шагами. Возможность купить препарат без рецепта, особенно в странах с низким уровнем дохода, ведет к неправильному применению антибиотиков — и, как следствие, к развитию резистентности. Именно поэтому по всему миру постепенно вводится на запрет продаж антибиотиков без рецепта.
  • Активное использование антибиотиков в сельском хозяйстве в виде кормовой добавки для ускорения роста животных.
  • Попадание антибиотиков из фармацевтических производств в сточные воды из-за их некачественной очистки.
  • Активное применение антибактериальных веществ в невысоких концентрациях в окружающей среде — косметика и средства для ухода за кожей с бактерицидным эффектом.

Чем может ответить на угрозу резистентности бактерий человечество, которому вовсе не хочется лишаться такого эффективного средства, как антибиотики?

Методы борьбы с резистентностью к антибиотикам

Методы борьбы с резистентностью к антибиотикам

Сегодня борьба за место под солнцем идет во всех возможных направлениях. Прежде всего, конечно следует по возможности ограничить и жестко контролировать применение антибиотиков. По статистике, треть назначаемых врачами антибиотиков не нужны пациентам, то есть следует более аккуратно использовать их при лечении. Но, кроме того, человек изобретает, комбинирует и ищет новых врагов для убивающих его бактерий.

  • Разработка новых антибиотиков.

Увы, это один из самых мало перспективных методов борьбы с антибиотикорезистентностью. Любые лекарства, какими бы они сильными не были, рано или поздно окажутся бесполезными — пример колистина это демонстрирует более чем наглядно. Поэтому новые, неизвестные ранее лекарства появляются все реже и реже. Хотя иногда ученым удается найти что-нибудь интересное. Например, недавно из морской антарктической губки было выделено вещество дарвинолид, которое уничтожает до 98% клеток золотистого стафилококка.

  • Комбинированные методы лечения.

Это самый распространенный путь лечения пациентов с МЛУ-инфекциями. Правильно подобранная комбинация уже известных препаратов не оставляет бактериям шансов на выживание — а значит и на появление устойчивых к ним штаммов. Например, в июне 2016 года фармацевты сообщили о создании нового, комбинированного препарата (из цефдинира и ТХА709), который эффективно уничтожает метициллин-резистентный золотистый стафилококк. Еще один пример — комбинация некоторых пенициллинов с клавулановой кислотой. Последняя способствует разрушению клеточной стенки, а уже после этого в дело вступают антибиотики.

  • «Враг моего врага…»

Идет поиск и «натуральных» методов борьбы с патогенными микробами. Например, существуют вирусы, которые питаются бактериями, они так и называются — бактериофаги. Эти микроорганизмы были обнаружены еще в конце XIX века. Но, увы, панацеей в данном случае они быть не могут. Во-первых, они очень узко специализированы и не интересуются другими бактериями, кроме конкретного штамма. Во-вторых, микробы и к ним научились быть резистентными.

А в прошлом году немецкие исследователи сообщили о бактериях Staphylococcus lugdunensis, которые и сами умеют вырабатывать антибиотик, опасный для золотистого стафилококка с МЛУ. Оказалось, что чудесные бактерии обитают в носовой полости человека. Вещество люгдунин, которое они производят, подавляет рост опасного микроорганизма.

Правила приема антибиотиков

Правила приема антибиотиков

Джуди Сметзер, вице-президент американского Института безопасной практики медикаментозного лечения, говорит о пяти основных правилах приема лекарств, которые следует учитывать также и при приеме антибиотиков: правильный пациент должен получать правильное лекарство в правильное время в правильной дозе и правильным способом применения.

Какие еще правила следует соблюдать при лечении антибиотиками?

  • Самое важное правило — проводить лечение до конца и не уменьшать назначенные врачом дозировки. По данным российских исследований, каждая четвертая мама не доводит курс антибиотиков, прописанных ее ребенку, до конца. В то же время затягивать прием на более длительный срок тоже нельзя — это дает дополнительный шанс инфекции найти способ борьбы с препаратом. Только «золотая середина» способна эффективно остановить инфекцию.
  • Антибиотики узкого спектра, то есть действующие на ограниченное число бактерий, безопаснее и предпочтительнее препаратов широкого спектра. Чем точнее воздействие, тем меньше шансов на выживание патогенных бактерий.
  • В идеале перед назначением антибиотиков следует пройти обследование на чувствительность к тем препаратам, которые будут назначены.
  • Особое внимание при лечении антибиотиками в больницах следует уделить риску заражения внутрибольничными инфекциями. Это значит, что санитарная обработка и дезинфекция должны проводиться на максимально доступном уровне.

Источники:

  • Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии / Под ред. Л.С. Страчунского, Ю.Б. Белоусова, С.Н. Козлова. Смоленск, 2007.

  • US woman dies of infection resistant to all 26 available antibiotics // MedicalXpress. 13.01.2017.

  • Scientists examine bacterium found 1,000 feet underground // Еurekalert.org/ 8.12.2016.

  • MRSA-killing antibiotic produced by bacteria in the nose // UPI. 27.07.2016.

  • Researchers may have found second 'superbug' gene in U.S. patient // Reuters. 27.06.2016.

Клиническая фармакология / Под ред. Кукеса В.Г.. - 2006