К устойчивый к антибиотикам – Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам — это… Что такое Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам?
Устойчивость к антибиотикам
\n\nУстойчивость к антибиотикам развивается у бактерий, а не людей или животных. Эти бактерии могут заражать людей и животных, и вызванные ими инфекции лечить труднее, чем инфекции от бактерий, не имеющих такой устойчивости.
\n\nСледствием устойчивости к антибиотикам являются рост медицинских расходов, более продолжительные госпитализации и рост смертности.
\n\nНеобходимо срочно изменить порядок назначения и использования антибиотиков во всем мире. Даже в случае разработки новых препаратов серьезная угроза устойчивости к антибиотикам будет сохраняться, если поведение не изменится. Изменение поведения должно также включать меры по сокращению распространения инфекций с помощью вакцинации, мытья рук, более безопасного секса и надлежащей гигиены питания.
\nМасштабы проблемы
\n\nУстойчивость к антибиотикам возрастает до угрожающе высоких уровней во всем мире. Новые механизмы устойчивости появляются и распространяются повсюду, угрожая нашей способности лечить распространенные инфекционные заболевания. Все больше инфекций – например пневмонию, туберкулез, заражение крови, гонорея, заболевания пищевого происхождения – становится труднее, а иногда и невозможно лечить из-за снижения эффективности антибиотиков.
\n\nТам, где антибиотики для лечения людей или животных можно приобрести без рецепта, возникновение и распространение устойчивости усугубляются. Аналогичным образом, в тех странах, где нет стандартных лечебных рекомендаций, антибиотики часто назначаются врачами и ветеринарами избыточно и используются населением сверх меры.
\n\nВ отсутствие неотложных мер на нас начнет надвигаться пост-антибиотическая эра, когда распространенные инфекции и незначительные травмы вновь могут стать смертельными.
\nПрофилактика и борьба
\n\nУстойчивость к антибиотикам набирает темпы из-за их неправильного и чрезмерного использования, а также слабой профилактики инфекций и борьбы с ними. Меры к ослаблению последствий устойчивости и ограничению её распространения можно принимать на всех уровнях общества.
\nНаселение
\n\nДля предотвращения распространения устойчивости к антибиотикам и борьбы с ним индивидуумы могут:
\n- \n
- принимать антибиотики только по назначению квалифицированного работника здравоохранения; \n
- никогда не требовать антибиотиков, если, по словам медработника, в них нет необходимости; \n
- всегда соблюдать рекомендации медработника при использовании антибиотиков; \n
- никогда не давать свои антибиотики другим лицам или не использовать оставшиеся антибиотики; \n
- предотвращать заражение в соответствии с «Пятью важнейших принципов безопасного питания», регулярно моя руки, соблюдая гигиену во время приготовления пищи, избегая тесного контакта с больными, практикуя более безопасный секс и своевременно делая прививки. \n
Лица, формирующие политику
\n\nДля предотвращения распространения устойчивости к антибиотикам и борьбы с ним лица, формулирующие политику, могут:
\n- \n
- обеспечить принятие действенного национальный плана действий против устойчивости к антибиотикам; \n
- улучшать эпиднадзор за устойчивыми к антибиотикам инфекциями; \n
- усиливать меры политики, программы и осуществление мер профилактики инфекций и борьбы с ними; \n
- регулировать и поощрять надлежащее использование качественных препаратов и обращение с ними; \n
- предоставлять информацию о последствиях устойчивости к антибиотикам. \n
Медработники
\n\nДля предотвращения распространения устойчивости к антибиотикам и борьбы с ним медработники могут:
\n- \n
- предотвращать инфекции, обеспечивая чистоту своих рук, инструментов и окружающей среды; \n
- назначать и отпускать антибиотики только в случаях, когда в них есть необходимость, в соответствии с действующими лечебными инструкциями. \n
- информировать группы по эпиднадзору об инфекциях с устойчивостью к антибиотикам; \n
- беседуйте с пациентами о том, как правильно принимать антибиотики, об устойчивости к антибиотикам и об опасности их неправильного использования; \n
- говорите пациентам, как предотвращать инфекции (например, делая прививки, моя руки, практикуя более безопаснй секс и закрывая нос и рот при чихании). \n
Индустрия здравоохранения
\n\nДля предотвращения распространения устойчивости к антибиотикам и борьбы с ним индустрия здравоохранения может:
\n- \n
- инвестировать средства в научные исследования и разработку новых антибиотиков, вакцин, средств диагностики и других инструментов. \n
Сельскохозяйственный сектор
\n\nДля предотвращения распространения устойчивости к антибиотикам и борьбы с ним сельскохозяйственный сектор может:
\n- \n
- вводить антибиотики в организм животных лишь под ветеринарным надзором; \n
- не использовать антибиотики для стимулирования роста или профилактики болезней у здоровых животных. \n
- вакцинировать животных с целью сокращения потребности в антибиотиках и использовать альтернативы антибиотикам, когда они существуют; \n
- продвигать и применять надлежащую практику на всех этапах производства и переработки пищевых продуктов животного и растительного происхождения; \n
- повышать биобезопасность на фермах и предотвращать инфекции, улучшая гигиену и благополучие животных. \n
Недавние изменения
\n\nХотя в настоящее время ведется разработка некоторых антибиотиков, ни один из них, как ожидается, не будет эффективен против наиболее опасных форм бактерий с устойчивостью к антибиотикам.
\n\nС учетом легкости и частоты поездок, совершаемых сегодня людьми, устойчивость к антибиотикам является глобальной проблемой, которая требует усилий всех стран и многих секторов.
\nПоследствия
\n\nВ тех случаях, когда инфекции не поддаются более лечению антибиотиками первой линии, надлежит использовать более дорогие препараты. Из-за большей продолжительности болезней и лечения, часто в больницах, возрастают медицинские расходы, а также экономическое бремя, которое ложится на семьи и общество.
\n\nУстойчивость к антибиотикам ставит под угрозу достижения современной медицины. В отсутствие эффективных антибиотиков для профилактики и лечения инфекций значительно возрастает риск трансплантации органов, химиотерапии и хирургических операций, например кесарева сечения.
\nОтветные меры ВОЗ
\n\nРешение проблемы устойчивости к антибиотикам является для ВОЗ важным приоритетом. В мае 2015 г. Всемирная ассамблея здравоохранения утвердила Глобальный план действий по устойчивости к противомикробным препаратам, включающий и устойчивость к антибиотикам. Глобальный план действий направлен на обеспечение профилактики и лечения инфекционных болезней с помощью безопасных и эффективных лекарств.
\n\nГлобальным планом действий по устойчивости к противомикробным препаратам поставлены 5 стратегических задач:
\n- \n
- повысить информированность и понимание устойчивости к противомикробным препаратам; \n
- усилить эпиднадзор и научные исследования; \n
- сократить число случаев заражения; \n
- оптимизировать использование противомикробных препаратов; \n
- обеспечить устойчивые инвестиции на цели противодействия устойчивости к противомикробным препаратам. \n
\nСобравшиеся на сессии Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке в сентябре 2016 г. главы государств приняли обязательство развернуть широкую и координированную деятельность по борьбе с глубинными причинами устойчивости к антибиотикам в ряде секторов, особенно в области охраны здоровья человека и животных, а также сельского хозяйства. Государства-члены подтвердили свою решимость разработать национальные планы действий по борьбе с этим явлением, взяв за основу глобальный план действий. ВОЗ оказывает государствам-членам поддержку по подготовке их национальных планов действий по решению проблемы устойчивости к противомикробным препаратам.
\n\nВОЗ реализует несколько инициатив, направленных на решение проблемы устойчивости к противомикробным препаратам:
\nВсемирная неделя правильного использования антибиотиков
\n\nЭта глобальная многолетняя кампания проводится ежегодно в ноябре начиная с 2015 г. под девизом «Антибиотики: используйте осторожно!» В рамках тематической недели проводятся многочисленные мероприятия.
\nГлобальная система по надзору за устойчивостью к противомикробным препаратам (GLASS)
\n\nДанная система, функционирование которой обеспечивает ВОЗ, базируется на стандартизированном подходе к сбору, анализу и обмену данными, касающимися устойчивости к противомикробным препаратам, в глобальном масштабе. Эти данные используются для принятия решений на местном, национальном и региональном уровнях.
\nГлобальное партнерство по научным исследованиям и разработке антибиотиков (GARDP)
\n\nЭта совместная инициатива ВОЗ и Инициативы по лекарственным средствам против забытых болезней стимулирует исследования и разработки на основе государственно-частных партнерств. К 2023 г. Партнерство планирует разработать и вывести на рынок до четырех новых лекарственных средств за счет совершенствования существующих антибиотиков и ускоренного создания новых антибиотиков.
\nМежучрежденческая координационная группа по устойчивости к противомикробным препаратам (IACG)
\n\nГенеральный секретарь Организации Объединенных Наций учредил Группу для повышения согласованности действий международных организаций и обеспечения эффективности глобальных усилий по устранению этой угрозы безопасности здоровья. Группой совместно руководят заместитель Генерального секретаря ООН и Генеральный директор ВОЗ, в нее входят высокопоставленные представители соответствующих учреждений ООН и других международных организаций, а также эксперты из различных секторов.
Что значит устойчивость к антибиотикам?
Эксперт + Кулинария + Психолог
88 подписчиков
Сегодня устойчивость к антибиотикам развивается такими темпами, что мы в ближайшем будущем можем столкнуться с проблемой отсутствия лекарств от инфекций. Так почему же антибиотики перестают работать?
Почему антибиотики перестают работать?
Антибиотики предназначены для уничтожения или блокировки роста бактерий, но не все бактерии одинаково чувствительны. Некоторые из них, естественно, невосприимчивы к лекарству. Сопротивление также возникает спонтанно в результате случайных мутаций. Устойчивые штаммы могут продолжить размножаться и процветать, и из одной бактерии получится миллион новых. Антибиотики хорошо действуют на чувствительные бактерии, в то время как любые резистентные не погибают от действия лекарств. Сопротивление также может передаваться от одного вида бактерий к другому.
Виновато ли в этом чрезмерное употребление антибиотиков?
Чем больше антибиотиков используется, тем больше шансов, что бактерии будут вырабатывать иммунитет к нему. Очень часто антибиотики используются не по назначению. Многие из них назначаются и применяются для легких форм инфекций, когда их можно и не прописывать вовсе. Антибиотики бесполезны для лечения инфекций, вызванных вирусами, например, такими как обычная простуда или грипп.
Еще одна проблема — это люди, которые часто проходят не весь курс терапии антибиотиками. Раннее прекращение лечения означает, что большинство выживших бактерий становятся устойчивыми к препарату.
Считается также, что широкое применение антибиотиков для лечения и профилактики болезней в животноводстве привело к появлению резистентных штаммов, некоторые из которых передаются человеку через пищу. Также резистентные бактерии распространяются через прямой контакт с человеком или животным.
Недавно были зарегистрированы случаи венерического заболевания (гонорея), которое было устойчиво ко всем антибиотикам, обычно используемых для лечения этой инфекции. Также зафиксированы случаи с множественной лекарственной устойчивостью к лечению туберкулеза и возникновением угрож
Как наука борется с бактериями, устойчивыми к антибиотикам — Российская газета
Мы думали, что после открытия пенициллина больше не будем бояться микробов. Но мы ошибались. Это напоминает настоящую войну. Человек изобретает всё новые средства обороны от бактериальных атак. В ответ микроорганизмы совершенствуют оружие, тренируют бойцов, используют средства маскировки и диверсионные группы. Проблема инфекций, устойчивых к антибиотикам, стала настолько серьёзной, что недавно ей посвятили специальное заседание Генеральной Ассамблеи ООН. Согласно представленным данным, из-за лекарственно-устойчивых инфекций ежегодно умирают минимум 700 000 человек. Не поддающиеся истреблению микробы встали в один ряд с глобальным изменением климата и прочими проблемами планетарных масштабов.
Зимой 2003 года у Рики Ланнетти, успешного 21-летнего футболиста, начался кашель, а затем тошнота. Через несколько дней мама Рики заставила сына обратиться к врачу. Все симптомы указывали на вирус гриппа, поэтому тот не прописал Рики антибиотики, ведь они убивают бактерии, а не вирусы. Но болезнь не проходила, и мать отвезла Рики в местную больницу — к этому моменту у юноши уже отказывали почки. Ему назначили два сильнодействующих антибиотика: цефепим и ванкомицин. Но меньше чем через сутки Рики умер. Анализы показали, что убийцу звали метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA) — токсичная бактерия, устойчивая ко множеству антибиотиков.
Такие штаммы, как MRSA, сегодня называют супермикробами. Подобно героям ужастикам, они мутируют и приобретают сверхспособности, позволяющие противостоять врагам — антибиотикам.
Конец эры антибиотиков
В 1928 году, вернувшись из отпуска, британский биолог Александр Флеминг обнаружил, что оставленные им по невнимательности чашки Петри с бактериальными культурами заросли плесенью. Нормальный человек взял бы да и выбросил её, но Флеминг принялся изучать, что же случилось с микроорганизмами. И выяснил, что в тех местах, где есть плесень, нет бактерий-стафилококков. Так был открыт пенициллин.
Флеминг писал: «Когда я проснулся 28 сентября 1928 года, то, конечно, не планировал совершить революцию в медицине, открыв первый в мире антибиотик, но, полагаю, именно это я и сделал». Британский биолог за открытие пенициллина в 1945-м году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине (вместе с Говардом Флори и Эрнстом Чейном, которые разработали технологию очистки вещества).
Как рождаются супермикробы
Одноклеточные существа начали осваивать планету первыми (3, 5 миллиарда лет назад) — и непрерывно воевали друг с другом. Потом появились многоклеточные организмы: растения, членистоногие, рыбы… Те, кто сохранил одноклеточный статус, задумались: а что, если покончить с междоусобицей и начать захват новых территорий? Внутри многоклеточных безопасно и много еды. В атаку! Микробы перебирались из одних существ в другие, пока не добрались до человека. Правда, если одни бактерии были «хорошими» и помогали хозяину, то другие только причиняли вред.
Люди противостояли этим «плохим» микробам вслепую: вводили карантин и занимались кровопусканием (долгое время это был единственный способ борьбы со всеми болезнями). И только в XIX веке стало ясно, что у врага есть лицо. Руки стали мыть, больницы и хирургические инструменты — обрабатывать дезинфицирующими средствами. После открытия антибиотиков казалось, что человечество получило надёжное средство борьбы с инфекциями. Но бактерии и другие одноклеточные не захотели покидать тёплое местечко и стали приобретать устойчивость к лекарствам.
Супермикроб может по-разному противостоять антибиотику. Например, он способен вырабатывать ферменты, которые разлагают препарат. Иногда ему просто везёт: в результате мутаций становится неуязвимой его мембрана — оболочка, по которой раньше лекарства наносили сокрушительный удар. Устойчивые бактерии рождаются по-разному. Иногда в результате горизонтального переноса генов вредные для человека бактерии заимствуют у полезных средства защиты от лекарств.
Ещё одно, более реалистичное изображение метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA). С каждым годом он распространяется всё шире, особенно внутри больниц и среди людей с ослабленным иммунитетом. По некоторым данным, в США этот микроб ежегодно убивает около 18 тысяч человек (точное число заболевших и умерших определить пока невозможно). Фото: «Кот Шрёдингера»
Порой человек сам превращает организм в центр по тренировке бактерий-убийц. Допустим, мы лечим пневмонию с помощью антибиотиков. Врач предписал: принимать лекарство нужно десять дней. Но на пятый всё проходит и мы решаем, что хватит травить организм всякой гадостью и прекращаем приём. К этому моменту мы уже перебили часть бактерий, наименее устойчивых к препарату. Но самые крепкие остались живы и получили возможность размножаться. Так, под нашим чутким руководством заработал естественный отбор.
«Лекарственная устойчивость является естественным явлением эволюции. Под воздействием противомикробных препаратов наиболее чувствительные микроорганизмы погибают, а резистентные остаются. И начинают размножаться, передавая устойчивость своему потомству, а в ряде случаев и другим микроорганизмам», — поясняет Всемирная организация здравоохранения.
— Возникновению лекарственной устойчивости способствует то, что многие антибиотики можно купить в аптеке без рецепта врача. Да и сами врачи часто перестраховываются и необоснованно выписывают эти препараты. Допустим, поднялась у человека температура — ему тут же антибиотики дают, не сделав анализы и не разобравшись, что её вызвало, — рассказывает профессор ММСУ Юрий Венгеров (врач-инфекционист, доктор медицинских наук, соавтор книг «Инфекционные и паразитарные болезни», «Заразные болезни», «Тропические болезни. Руководство для врачей», «Лекции по инфекционным болезням»). — Особенно активно селекция микробов происходит в больницах. Там контактируют люди с разными инфекциями, там принимают много антибиотиков. В итоге сейчас стала широко распространятся больничная пневмония и другие внутрибольничные инфекции. Речь идёт не только о бактериальных заболеваниях, но и, например, о грибковых. Среди грибов уже 30% приобрели устойчивость к лекарствам.
Одноклеточные атакуют
Осенью 2016 года в Нью-Йорке идёт заседание Генеральной Ассамблеи ООН, в котором участвуют представители 193 стран, то есть фактически вся планета. Обычно здесь обсуждают вопросы войны и мира. Но сейчас речь не о Сирии, а о микробах, выработавших устойчивость к лекарствам.
«Мировые лидеры продемонстрировали беспрецедентное внимание к проблеме сдерживания инфекций, устойчивых к противомикробным препаратам. Имеется в виду формирование у бактерий, вирусов, паразитов и грибков способности сопротивляться действию препаратов, которые раньше использовались для их уничтожения и лечения вызванных ими болезней. Впервые главы государств приняли на себя обязательство предпринять масштабные и координированные действия по борьбе с первопричинами развития устойчивости к противомикробным препаратам сразу в целом ряде сфер, прежде всего в сферах здравоохранения, охраны здоровья животных и сельском хозяйстве. Это лишь четвёртый в истории случай, когда вопрос здравоохранения был поднят Генеральной Ассамблеей ООН», — сообщает сайт ВОЗ.
Прогноз мрачный. «Пациентам становится всё сложнее излечиваться от инфекций, поскольку уровень устойчивости патогенных микроорганизмов к действию антибиотиков и, что ещё хуже, антибиотиков резервного ряда стабильно растёт. В сочетании с чрезвычайно медленной разработкой новых антибиотиков это повышает вероятность того, что респираторные и кожные инфекции, инфекции мочевых путей, кровотока могут стать неизлечимыми, а значит, смертельными», — поясняет доктор Недрет Эмироглу из Европейского бюро ВОЗ.
— К этому списку заболеваний я бы обязательно добавил малярию и туберкулёз. В последние годы бороться с ними становится всё труднее, поскольку возбудители приобрели устойчивость к лекарствам, — уточняет Юрий Венгеров.
Примерно о том же говорит помощник генерального директора ВОЗ по безопасности здравоохранения Кейджи Фукуда: «Антибиотики теряют эффективность, так что обычные инфекции и небольшие травмы, которые излечивались в течение многих десятилетий, сейчас снова могут убивать».
Модель бактериофага, поражающего микроба. Эти вирусы внедряются в бактерий и вызывают их лизис, то есть растворение. Хотя бактериофаги были открыты в начале XX века, только сейчас их стали включать в официальные медицинские справочники. Фото: «Кот Шрёдингера»
— Бактерии начали сопротивляться особенно рьяно, когда антибиотики стали в огромных количествах применяться в больницах и в сельском хозяйстве, — уверяет биохимик Константин Мирошников (доктор химических наук, руководитель лаборатории молекулярной биоинженерии Института биоорганической химии им. Академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН). — Например, чтобы остановить болезни у цыплят, фермеры используют десятки тысяч тонн антибиотиков. Зачастую для профилактики, что позволяет бактериям узнать врага поближе, привыкнуть к нему и выработать устойчивость. Сейчас применение антибиотиков стали ограничивать законодательно. Считаю, что общественное обсуждение таких вопросов и дальнейшее ужесточение закона позволят замедлить рост устойчивых бактерий. Но не остановят их.
— Возможности создания новых антибиотиков почти исчерпаны, а старые выходят из строя. В какой-то момент мы окажемся бессильны перед инфекциями, — признаёт Юрий Венгеров. — Тут ещё важно понимать, что антибиотики превращаются в лекарство только тогда, когда существует доза, способная убить микробов, но при этом не навредить человеку. Вероятность найти такие вещества всё меньше и меньше.
Враг победил?
Всемирная организация здравоохранения периодически публикует панические заявления: мол, антибиотики первого ряда перестают действовать, более современные тоже близки к капитуляции, а принципиально новые препараты пока не появились. Война проиграна?
— Бороться с микробами можно двумя способами, — говорит биолог Денис Кузьмин (кандидат биологических наук, сотрудник учебно-научного центра ИБХ РАН). — Во-первых, искать новые антибиотики, воздействующие на конкретные организмы и мишени, ведь именно антибиотики «большого калибра», поражающие разом целый букет бактерий, вызывают ускоренный рост резистентности. Например, можно конструировать лекарства, которые начинают действовать только при попадании внутрь бактерии с определённым обменом веществ. Причём производителей антибиотиков — микробов-продуцентов — нужно искать в новых местах, активнее задействовать природные источники, уникальные географические и экологические зоны их обитания. Во-вторых, следует разрабатывать новые технологии получения, культивирования продуцентов антибиотиков.
Эти два способа уже реализуются. Разрабатываются новые методы поиска и проверки антибиотиков. Микроорганизмы, которые могут стать оружием нового поколения, ищут повсюду: в гниющих растительных и животных остатках, иле, озёрах и реках, воздухе… Например, учёным удалось выделить антимикробное вещество из слизи, которая образуется на коже лягушки. Помните древнюю традицию класть лягушку в крынку с молоком, чтобы оно не скисало? Сейчас этот механизм изучили и пытаются довести до медицинской технологии.
Ещё пример. Совсем недавно российские учёные из НИИ по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе исследовали жителей съедобных грибов и нашли несколько потенциальных поставщиков новых лекарств.
Другим путём пошли учёные из Новосибирска, работающие в российско-американской лаборатории биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН. Им удалось разработать новый класс веществ — фосфорилгуанидины (выговорить сложно, да и записать нелегко). Это искусственные аналоги нуклеиновых кислот (точнее, их фрагментов), которые легко проникают в клетку и вступают во взаимодействие с её ДНК и РНК. Такие фрагменты можно создавать под каждый конкретный патоген на основе анализа его генома. Возглавляет проект американец Сидней Альтман (лауреат Нобелевской премии по химии 1989 года (вместе с Томасом Чеком). Профессор Йельского университета. В 2013-м получил российский мегагрант и стал работать в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН).
Но самые популярные направления поиска средств против инфекций — это бактериофаги и антимикробные пептиды.
Союзники из лужи
С высоты птичьего полёта здание ИБХ РАН выглядит как двойная спираль ДНК. А сразу за воротами стоит непонятная скульптура. Табличка поясняет, что это комплекс антибиотика валиномицина с ионом калия посередине. Пятьдесят лет назад сотрудники института поняли, как связываются друг с другом ионы металлов и как проходят потом сквозь оболочку клетки благодаря ионофорам.
Сейчас в ИБХ занимаются и другой темой — бактериофагами. Это особые вирусы, которые избирательно атакуют бактерии. Руководитель лаборатории молекулярной биоинженерии Константин Мирошников ласково называет своих подопечных-бактериофагов зверюшками.
— Фаги хороши и одновременно плохи тем, что действуют на конкретный патоген. С одной стороны, мы целимся только в те микробы, которые мешают жить, и не беспокоим остальных, а с другой — на поиски нужного фага требуется время, которого обычно не хватает, — улыбается завлаб.
И бактерии, и бактериофаги есть в каждой луже. Они постоянно сражаются друг с другом, но уже миллионы лет ни одна сторона не может победить другую. Если человек хочет одолеть бактерий, которые атакуют его организм или картошку на складе, нужно в место размножения бактерий доставить больше соответствующих бактериофагов. Вот метафора, к примеру: когда осваивали побережье Золотых песков в Болгарии, там было много змей, тогда привезли много ежиков и те быстро сместили равновесие фауны.
— Два года назад мы начали сотрудничать с агропарком «Рогачёво» под Дмитровом. Генеральный директор организации Александр Чуенко — бывший электронщик и просвещённый капиталист, не чуждый научному подходу, — рассказывает Константин. — Урожай картошки подъедали пектолитические бактерии — мягкая гниль, которая живёт на складах. Если проблему не решать, картофель быстро превращается в тонны вонючей жижи. Обработка картошки фагами как минимум резко замедляет развитие инфекции — продукт дольше сохраняет вкус и товарный вид как в хранилище, так и на полках магазина. При этом фаги атаковали гнилостных микробов и биодеградировали — распались на частицы ДНК, белки и пошли на корм другим микроорганизмам. После успешных испытаний руководство нескольких крупных агрокомплексов заинтересовалось такой биозащитой урожая.
— Как вам удалось найти нужные бактериофаги и превратить их в противоядие? — спрашиваю я, поглядывая на игрушечного фага, стоящего на стопке книг.
— Для поиска есть классический метод двойного агара. Вначале на первый слой агара в чашке Петри стелите эдакий газон из бактерий, сверху льете воду из лужи и закрываете вторым слоем агара. Через какое-то время на этом мутном газоне появляется чистое пятно, значит, фаг сожрал бактерию. Мы выделяем фаг и изучаем его.
Лаборатория Мирошникова вместе с российскими и зарубежными коллегами получила грант РНФ на исследования и диагностику патогенов картофеля. Тут есть над чем работать: растительные бактерии изучены гораздо хуже человеческих. Впрочем, с нашим организмом тоже много неясного. По словам учёных, врачи не так обследуют человека: все анализы и осмотры заточены под антибиотики, а для фаговой терапии нужны другие методы.
— Фаготерапия — это не лекарство в нынешнем понимании, а скорее комплексная услуга, которая включает быструю диагностику и подбор нужного средства против конкретного патогена. В России препараты фагов входят в список лекарственных средств, но не упомянуты в методических рекомендациях для терапевтов. Так что врачи, которые в теме, вынуждены применять фаги на свой страх и риск. А в Польше, например, законодательство гласит, что, если пациента нельзя вылечить методами традиционной доказательной медицины, можно применять хоть танцы с бубном, хоть гомеопатию, хоть фаговую терапию. И во вроцлавском институте имени Гиршфельда фаги применяют в качестве персонализированной медицинской помощи. Причём с большим успехом, даже в случае запущенных гнойных инфекций. Применение фагов — научно обоснованный и биологически понятный, хотя и не банальный метод, — подытоживает Мирошников.
Пептиды — это семейство веществ, состоящих из остатков аминокислот. В последнее время учёные всё чаще рассматривают пептиды как основу для будущих лекарств. Речь идёт не только об антибактериальных средствах. Например, в МГУ им. М.В. Ломоносова и НИИ молекулярной генетики РАН был создан пептидный препарат, который нормализует работу мозга, улучшает память, внимание и устойчивость к стрессу. Фото: «Кот Шрёдингера»
А вот новость из наукограда Пущино. Учёные из филиала ИБХ РАН, Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН исследовали, как фермент бактериофага Т5 действует на кишечную палочку. То есть работали не с самими бактериофагами, а с их белками-ферментами. Эти ферменты разрушают клеточные стенки бактерий — они начинают растворяться и гибнуть. Но у некоторых микробов есть надёжная наружная мембрана, и этот метод на них не действует. В Пущине решили в помощь ферменту привлечь вещества, которые увеличивают проницаемость мембраны. В результате экспериментов на культурах клеток кишечной палочки учёные выяснили, что вместе фермент и агент уничтожают бактерии намного эффективнее, чем по отдельности. Количество выживших клеток удалось уменьшить чуть ли не в миллионы раз относительно контрольного опыта. В качестве вещества-помощника использовали дешёвые распространённые антисептики, такие как хлоргексидин, причём в очень низких концентрациях.
Фаги можно использовать не только в качестве лекарства, но и как средство, повышающее эффективность прививок.
— В рамках проекта, получившего поддержку Министерства образования и науки России, мы собираемся применить белки бактериофагов для усиления иммуногенных свойств искусственного антигена, — рассказывает микробиолог Андрей Летаров (доктор биологических наук, заведующий лабораторией вирусов микроорганизмов Института микробиологии им. С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН). — Для этого фрагменты антигена методами генной инженерии сшивают с некоторыми белками бактериофагов, которые способны собираться в упорядоченные структуры, например в трубочки или сферы.
Как объясняет учёный, такие структуры своими свойствами напоминают частицы патогенных вирусов, хотя на самом деле никакой опасности для человека и животных не представляют. Иммунная система гораздо охотнее распознаёт такие вирусоподобные частицы и быстро развивает антительный ответ. Это путь к созданию улучшенной вакцины, которая в дополнение к традиционной долговременной защите будет обеспечивать быстрый защитный эффект для предотвращения распространения заболевания в очаге инфекции.
Иммунитет червя и свиньи
Младший научный сотрудник учебно-научного центра ИБХ РАН Павел Пантелеев (кандидат химических наук) любит кататься на велосипеде по горам. Ещё он любит изучать морских беспозвоночных, точнее, их антимикробные пептиды, которые ежедневно сражаются с бактериями в организмах живых существ. Пептиды — это младшие братья белков: они тоже состоят из аминокислот, только их там не больше пятидесяти, а в белках сотни и тысячи.
— В начале каждой статьи о пептидах пишется примерно такая фраза: «Существует острая необходимость создания новых антибиотиков, потому что старые уже не работают из-за резистентности. А антимикробные пептиды обладают чудесным свойством — резистентность со стороны бактерий вырабатывается к ним с большим трудом «. Учебно-научный центр, в котором я работаю, занимается поиском пептидов, которые позволили бы нам противостоять патогенным микроорганизмам, — говорит Павел.
Сегодня известно более 800 таких пептидов, но все они не работают на людях. Лекарства на основе пептидов раз за разом проваливают клинические испытания: не удаётся найти стабильные структуры, которые бы в нужном количестве поступали в нужное место и не вызывали побочных эффектов. Они имеют свойство накапливаться в организме: например, могут убить инфекцию, но не выйти с мочой, а остаться в почках.
— Мы изучаем морских кольчатых червей, — рассказывает Павел. — Вместе с коллегами из Института экспериментальной медицины мы выделили из червей Arenicola marina (морской пескожил) два пептида и изучили их. Когда я был аспирантом, мы ещё ездили на Белое море за червями, но в них новых пептидов так и не нашли. Конечно, это может быть связано с несовершенством методики поиска, но, скорее всего, у этого червя действительно только два пептида, и этого достаточно, чтобы защищаться от патогенов.
— Почему именно черви, их проще изучать?
Дело в том, что существует концепция, согласно которой у древних беспозвоночных система врожденного иммунитета должна быть очень сильной, потому что многие из них живут в не самых благоприятных условиях среды обитания и до сих пор существуют. Сейчас одними из объектов моих исследований являются пептиды мечехвостов.
Павел достаёт телефон и показывает нечто с черепашьим панцирем и кучей отвратительных крабьих лапок. Такое можно увидеть только в фильме ужасов или в плохом сне.
Бактериофаг. Его реальная высота примерно 200 нанометров. Утолщение в верхней части называется головкой. В ней содержится нуклеиновая кислота. Фото: «Кот Шрёдингера»
— Однако не важно, что ты изучаешь, червей, мечехвостов или свиней, — продолжает Павел. — У всех организмов ты будешь исследовать одни и те же ткани и клетки, где находятся пептиды. Например, клетки крови — нейтрофилы у млекопитающих или гемоциты у беспозвоночных. Пока неизвестно почему, можно лишь выдвигать гипотезы, в том числе шутливые. Свинья — не особо чистоплотное животное, поэтому ей нужно больше защитников, которые не дадут бактериям из её грязевой ванны заразить организм чем-нибудь. Но есть и универсальный ответ: в каждом конкретном случае пептидов столько, сколько необходимо для защиты организма.
— Почему пептиды лучше антибиотиков?
— Пептиды хитро устроены. В отличие от антибиотиков, которые, как правило, действуют на определённую молекулярную мишень, пептиды встраиваются в клеточную оболочку бактерии и формируют в ней особые структуры. В конце концов оболочка клетки разрушается под весом пептидов, захватчики проникают внутрь, а сама клетка взрывается и погибает. Кроме того, пептиды действуют быстро, а эволюция структуры мембраны — очень невыгодный и сложный для бактерии процесс. В таких условиях вероятность развития устойчивости к пептидам сводится к минимуму. Кстати, в нашей лаборатории изучают пептиды не только животных, но и растений, например защитные соединения белково-пептидной природы из чечевицы, укропа. На базе отобранных природных образцов мы создаём что-то интересное. Получившееся вещество вполне может быть гибридом — чем-то средним между пептидом червяка и мечехвоста, — уверяет Павел.
P. S.
Хочется надеяться, что лет через пять, десять или двадцать наступит новая эра борьбы с микробами. Бактерии — существа хитрые и, возможно, создадут в ответ ещё более мощные средства обороны и нападения. Но и наука не будет стоять на месте, так что в этой гонке вооружений победа всё-таки останется за человеком.
Человек и бактерии. Метафоры
Друзья
Штатные сотрудники — бактерии, обитающие в нашем организме. По некоторым оценкам, их общая масса составляет от одного до трёх килограммов, а по количеству их больше, чем клеток человека. Они могут быть заняты на производстве (выработка витаминов), в перерабатывающей промышленности (переваривание пищи) и в армии (в нашем кишечнике эти бактерии подавляют рост своих патогенных собратьев).
Приглашённые специалисты по пищевому производству — молочнокислые и другие бактерии используются для производства сыра, кефира, йогурта, хлеба, квашеной капусты и других продуктов.
Двойные агенты — вообще-то, они враги. Но их удалось завербовать и заставить работать на нужды нашей обороны. Речь идёт о прививках, то есть введении в организм ослабленных вариантов бактерий.
Приёмные дети — это уже не бактерии, а части наших клеток — митохондрии. Когда-то они были самостоятельными организмами, но, проникнув сквозь клеточную мембрану, лишились независимости и с тех пор исправно обеспечивают нас энергией.
Рабочие-военнопленные — генетически модифицированные бактерии используются для производства лекарств (в том числе — антибиотиков) и многих других полезных веществ.
Враги
Оккупанты — все те, кто внедряется в наш организм, паразитирует на нём и приводит к ангине, туберкулёзу, чуме, холере и многим другим заболеваниям.
Пятая колона — некоторые бактерии, обитающие в нашем теле или на коже, в обычной ситуации могут быть вполне безвредными. Но когда организм ослаблен, они коварно поднимают восстание и переходят в наступление. Их ещё называют условно-патогенными штаммами.
Защитные крепости — колонии бактерий, которые покрывают себя слизью и плёнками, предохраняющими от действия препаратов.
Бронированная пехота — среди бактерий, устойчивых к антибиотикам, есть такие, которые умеют делать свои внешние оболочки непроницаемыми для молекул лекарств. Мощь пехоты скрыта в липополисахаридном слое. После гибели бактерий этот слой из жиров и сахара попадает в кровь и может вызвать воспаление или даже септический шок.
Тренировочные базы — ситуации, в которых выживают самые устойчивые и опасные штаммы. Такой тренировочной базой для бактериального спецназа может служить организм человека, который нарушает курс приёма антибиотиков.
Химическое оружие — некоторые бактерии научились вырабатывать вещества, которые разлагают лекарства, лишая их целебных свойств. Например, ферменты из группы бета-лактамаз блокируют действие антибиотиков из группы пенициллинов и цефалоспоринов.
Маскировка — микробы, меняющие внешнюю оболочку и белковый состав так, что лекарства их «не замечают».
Троянский конь — некоторые бактерии используют особые приёмчики для поражения врага. Например, возбудитель туберкулёза (Mycobacterium tuberculosis) способен забираться внутрь макрофагов — иммунных клеток, которые отлавливают и переваривают блуждающих болезнетворных бактерий.
Суперсолдаты — этим всесильным бактериям не страшны почти никакие лекарства.
Рекомендации ВОЗ
Десять заповедей антибактериального поведения
1. Своевременно проходите вакцинацию.
2. Применяйте противомикробные препараты только в случае их назначения дипломированным врачом.
3. Ещё раз: не занимайтесь самолечением с помощью антибиотиков!
4. Помните, что антибиотики не помогают от вирусов. Лечить ими грипп и многие виды «простуды» не только бесполезно, но и вредно. Вроде бы это проходят в школе, однако во время исследования ВЦИОМ на вопрос «Согласны ли вы с утверждением, что антибиотики убивают вирусы так же хорошо, как и бактерии?» 46% респондентов ответили «да».
5. Принимайте лекарство ровно в тех дозах и столько дней, сколько назначил врач. Не прекращайте приём, даже когда почувствуете себя здоровым. «В случае если вы не доведёте лечение до конца, есть риск, что антибиотики не убьют все бактерии, вызвавшие вашу болезнь, что эти бактерии мутируют и станут устойчивыми. Это происходит не в каждом случае — проблема в том, что мы не знаем, кто может закончить лечение преждевременно и без последствий», — признаются эксперты ВОЗ.
6. Никогда не делитесь антибиотиками.
7. Не используйте назначенные ранее и оставшиеся после приёма антибиотики.
8. Мойте руки. Пейте только чистую воду.
9. Используйте средства защиты при половых актах.
10. Избегайте тесных контактов с больными. Если сами заболели, проявите благородство — не пытайтесь заразить своих одноклассников, сокурсников или коллег. В смысле — сидите дома.
Почему инфекций, устойчивых к антибиотикам, становится все больше — и как с этим бороться
«И обязательно пропей весь курс до конца!» — сначала это слышишь от врача, а потом от каждого знакомого, узнавшего, что тебе назначили антибиотики. И если вдруг бросишь на полпути, то неминуемо последует мутация бактерий, резистентность, и ничего тебе уже после этого не поможет. Радует, что российское общество постепенно повышает уровень своей медицинской грамотности.
Но насколько подобные опасения оправданны?
И действительно ли удастся избежать пресловутой резистентности, если «вести себя хорошо» и делать всё, как доктор прописал?
Общий ответ — да, ваши друзья правы, надо пить до победного, весь курс. Конечно, если вас замучили ужасные побочные эффекты, то пытать себя не стоит, нужно вновь обратиться к врачу, и он подберет вам что-нибудь получше. Но гарантий, что резистентность обойдет стороной, никто не даст. В чем же проблема?
Многие убеждены, что из-за короткого курса или низкой дозы бактерии получают возможность приспособиться к антибиотику и, вместо того чтобы погибнуть, тренируются, качают мышцы и закаляются в боях. Пока вы неправильно лечите свой насморк, коварные микробы стремительно начинают мутировать, чтобы подстроиться под ваше лекарство, и, если не добить их, они в этом преуспеют.
В реальности дело обстоит несколько иначе. Главный движущий механизм в этой ситуации — старый добрый естественный отбор.
Пока вы не достали антибиотик из упаковки, бактерии внутри вас процветают и захватывают всё больше пищи и территории, хотя вам, может, и неприятно так думать о своем организме. Не исключено, что среди них есть какая-то конкуренция, но мы о ней не знаем. Когда же антибиотик проникает в ткани, он становится главным фактором естественного отбора, и весь расклад меняется. У большей части популяции бактерий, с которыми вы сражаетесь, нет никаких механизмов, позволяющих противостоять этой химатаке, и они погибают.
Но предположим, что среди ваших маленьких врагов есть немногочисленная группа микроорганизмов, обладающих защитой от антибиотика. Тогда именно они начинают размножаться и распространяться в отсутствие конкурентов. Возможно, ваш организм справится сам с небольшой популяцией устойчивых к антибиотикам бактерий. Но когда вы бросаете курс на полпути, вероятность этого снижается. Если же настырные микропаразиты выдержали натиск иммунитета, то инфекция может вернуться на фоне приема антибиотиков.
Со стороны это выглядит так, как будто бактерии подстроились, прокачали скиллы, стали умнее и хитрее. Но нет, благодаря естественному отбору сменилась вся популяция, выжили только те, кто и раньше умел защищаться.
Если человеку не помогло лечение, то надо применять другой антибиотик, искать тот, который подействует. Но последствия проигранной пациентом схватки с представителями микромира могут быть намного серьезнее для окружающих, чем для него самого: если они заразятся, то им придется бороться уже с устойчивым штаммом. И таким больным тоже не поможет антибиотик, который обычно назначают против этих бактерий. А если инфицированных много и они принимают разные препараты?
Это проблема любой современной клиники: нередко иммунитет у пациентов ослаблен, из-за чего те более подвержены инфекциям. Больным назначают инвазивные процедуры (хотя бы банальные инъекции), повышающие вероятность заражения, многие из них получают антибиотики.
И через медицинский персонал и оборудование бактерии «переселяются» от одних пациентов к другим, то есть образуются особо устойчивые внутрибольничные штаммы, это основной механизм их распространения.
Чем больше антибиотиков мы применяем, тем сильнее разгоняем естественный отбор — и тем чаще нам встречаются устойчивые штаммы. Это мы выполняем всю селекционную работу, а не хитренькие бактерии умудряются обмануть нас. Примерно так же садовник тщательно отбирает растения с интересными признаками и разводит их. Без нашего участия устойчивость к антибиотикам не дает бактериям такого значительного эволюционного преимущества, а иногда даже мешает, как сортовым розам — обилие лепестков. Если нет постоянного воздействия препаратами, устойчивый микровредитель может расходовать часть своей энергии на «производство оружия» — например, фермента, расщепляющего антибиотик, когда его неустойчивые соседи тратят силы на более актуальные дела.
Кроме собственно размножения, у бактерий есть и другой механизм распространения генов устойчивости. Они способны передавать генетическую информацию горизонтально с помощью небольших молекул ДНК — плазмид.
Такой обмен происходит даже между бактериями разных видов. Например, плазмиды могут кодировать ферменты, расщепляющие антибиотики. Важность этого механизма становится понятной, если вспомнить, что в каждом из нас живет множество бактерий — полезных и неопасных бесполезных. Среди них тоже могут быть устойчивые к антибиотикам. Пока они просто обитают в нашем кишечнике, нас это мало волнует, мы же не собираемся с ними воевать с помощью «тяжелой артиллерии». Но при каждом приеме антибиотиков (даже по всем правилам, по назначению врача) мы и среди них проводим селекцию на устойчивость, и, когда в очередной раз подхватим какую-нибудь болезнетворную бактерию, они могут щедро с ней поделиться такой плазмидой, а препарат, на который мы рассчитывали, не подействует.
Микроорганизм способен собрать в себе несколько плазмид и приобрести «иммунитет» ко многим антибиотикам сразу.
Российские ученые создали наглядную карту, показывающую, насколько устойчива кишечная флора в разных странах.
Возбудитель гонореи Neisseria gonorrhoeae обладает очень высокой способностью к горизонтальной передаче генов, поэтому может противостоять многим антибиотикам. В марте 2018 года в Англии был зафиксирован первый случай гонореи, устойчивой к азитромицину и цефтриаксону, которые обычно применяются для борьбы с ней. Пациента стали лечить эртапенемом. Этот устойчивый штамм он подхватил в Юго-Восточной Азии, куда ездил месяцем ранее.
Большой вопрос, выявляют ли такие случаи и сообщают ли о них в странах с менее развитой медициной, чем в Англии. Это повод пересмотреть отношение к ЗППП. Еще недавно самыми опасными из них казались вирусные болезни — ВИЧ и гепатиты. Но если антибиотики перестанут действовать, не придется ли нам вернуться во времена, когда сифилис был неизлечим? Если вас не пугает такой сценарий, перечитайте что-нибудь из литературы XIX или начала XX века, чтобы прочувствовать масштаб бедствия.
Повышение устойчивости бактерий к антибиотикам выглядит закономерным, если вспомнить, откуда взялись подобные препараты. 3 сентября 1928 года Александр Флеминг вернулся из отпуска в свою лабораторию и стал разбирать чашки Петри, на которых росли стафилококки. В одной из них исследователь обнаружил пятно плесени, и вокруг не было колоний бактерий, будто она выделяла вещество, подавляющее их рост. Так был открыт первый в истории антибиотик, впоследствии получивший название «пенициллин».
С проблемой устойчивых штаммов медицина столкнулась уже через несколько лет после начала применения этого вещества, и Флеминг предупреждал о таком развитии событий.
После изобретения каждого нового антибиотика спустя какое-то время обнаруживались штаммы, против которых он не действует.
Логично было бы предположить, что из-за таких «сверхлекарств» эти могучие микробы и появились. Есть исследования, показывающие, что у некоторых бактерий антибиотики, особенно в низких дозах, повышают изменчивость. Но вероятно, это не главный фактор.
В окружающей среде живет огромное количество разных микроорганизмов, конкурирующих между собой за пищу и место. Одни продуцируют вещества против других, подобно плесени, выделяющей пенициллин против стафилококка. Именно эти вещества и стали основой примерно двух третей всех современных антибиотиков. Их получили из актиномицетов — бактерий, распространенных в почве.
И здесь мы подходим к самой сути проблемы: микроорганизмы научились не только вырабатывать оружие против себе подобных, но и защищаться от него. И эта эволюция длится не три четверти века, на протяжении которых человечество применяет антибиотики, а миллионы лет.
Разнообразие генов устойчивости к антибиотикам, которыми обладают бактерии в естественной среде, например в почве, поражает. В 2006 году канадские ученые составили библиотеку из 480 штаммов таких микроорганизмов. Все они имели устойчивость более чем к одному антибиотику, а в среднем — к 7–8 (из 21, которые тестировались в ходе эксперимента), причем и природного, и синтетического происхождения, и даже к тем, что еще не вышли в широкое обращение.
Вероятно, на всякий новый антибиотик в почвенной резистоме найдется готовое решение, и вопрос только в том, как быстро оно распространится среди остальных бактерий.
Конечно, люди и здесь не могли не повлиять на окружающую среду. Производя и используя лекарственные средства, мы постоянно загрязняем ими воду и почву. Метаболиты антибиотиков выделяются из организма, со сточными водами попадают в окружающую среду и могут оказывать свое селективное действие на бактерии.
В местах производства таких препаратов ситуация еще хуже. Недалеко от индийского города Хайдарабад находятся очистные сооружения, получающие сточные воды с нескольких десятков фармацевтических заводов. В этой местности антибиотики обнаруживаются в высоких концентрациях даже в колодцах с питьевой водой, в реках и озерах и, конечно, в самих очистных сооружениях. Вот уж где идет настоящая селекция на устойчивость! И результаты дают о себе знать. Индия впереди планеты всей по доле устойчивых штаммов, и это при относительно невысоком уровне применения антибиотиков. Более 50 % образцов клебсиеллы пневмонии здесь имеют иммунитет к карбапенемам — препаратам широкого спектра действия.
(Посмотреть уровень устойчивости бактерий к антибиотикам в разных странах можно на этой карте.)
NDM — один из генов, который производит фермент, расщепляющий карбапенемы и другие бета-лактамные антибиотики, — был впервые обнаружен в Нью-Дели и назван в его честь. За десяток лет, прошедших с того момента, эта разновидность стала встречаться по всему миру у отдельных пациентов или в виде вспышек внутрибольничной инфекции.
Люди не единственные на Земле потребители антибиотиков — в промышленном животноводстве их применяют не меньше. Например, в США в 2013 году эта пропорция составила 80/20 % в пользу братьев наших меньших.
Антибиотики используют не только для лечения животных, но и в профилактических целях, а также добавляют в пищу: в низких дозах они способствуют быстрому росту, поэтому широко применяются во многих странах.
При таком развитии событий можно было бы предложить вести гонку вооружений: используем антибиотик, а когда устойчивых к нему бактерий становится слишком много, просто берем новый и лечим им. Да, мы не отыщем панацеи, и хитрые микроорганизмы все равно изобретут способ противостоять нам, но мы постоянно будем находить новые временные решения и тем самым отражать угрозу.
Поначалу примерно так и происходило. 40–70-е годы принято считать золотой эрой антибиотиков, когда постоянно открывались новые классы веществ: в 1945-м — тетрациклины, в 1948-м — цефалоспорины, в 1952-м — макролиды, в 1962-м — фторхинолоны, в 1976-м — карбапенемы… За это время появилось множество препаратов, и проблема устойчивости к ним бактерий не стояла остро.
С 80-х не было открыто ни одного нового класса антибиотиков. Мы катастрофически проигрываем в гонке, которую затеяли.
Тому есть несколько причин. Существуют реальные научные сложности с нахождением новых антибиотиков. Эти вещества должны отвечать сразу нескольким требованиям: легко проникать в ткани организма (и накапливаться там в достаточных концентрациях), а также в клетки бактерий, быть эффективными против них и при этом нетоксичными для человека. Ученые исследуют множество молекул, но так и не могут найти новой, подходящей для этих целей. Почвенные бактерии очень плохо растут в лабораторных условиях, что ограничивает поиск.
Ряд проблем связан с регулированием и, как следствие, финансированием. Современные лекарства проходят строжайший отбор, испытания и многочисленные проверки на эффективность и безопасность. Единицы из исследуемых молекул в итоге выйдут на рынок.
В случае, если устойчивость к новому антибиотику быстро распространится и его перестанут применять, фармкомпания может не получить прибыль, а значит, не окупится разработка и испытания препарата.
Кроме того, чтобы сразу не выкладывать перед бактериями все козыри на стол, повышая их шансы, новый антибиотик, вероятно, будут использовать в крайних случаях, как резервное оружие, что тоже невыгодно производителю. Из-за указанных трудностей многие фармкомпании свернули свои разработки. А это, в свою очередь, привело к снижению числа квалифицированных специалистов.
Поскольку «лобовой» подход к решению проблемы резистентности не кажется перспективным, ученые стали искать альтернативные пути борьбы с инфекционными болезнями. Кроме того, что опасные для человека микроорганизмы постоянно воюют между собой, они также страдают от вирусов — бактериофагов. Последние прикрепляются к стенке бактерии, разрушают ее небольшой участок, что позволяет генетическому материалу вируса проникнуть внутрь своей жертвы. После этого бактерия начинает сама производить вирусные частицы, а когда их становится много, ее клеточная стенка разрушается, новые бактериофаги выходят наружу и заражают окружающие микробы.
И при проникновении в бактерию, и при выходе из нее вирусы используют ферменты лизины, применение которых в лечении инфекций считается перспективным направлением, и с ними связывают немало надежд, полагая, что эти вещества придут на смену антибиотикам.
Первые статьи об успешных экспериментах на инфицированных лабораторных мышах с использованием лизина появились в самом начале 2000-х годов. Это привлекло гранты на разработку препаратов такого рода против сибирской язвы и резистентного золотистого стафилококка. В 2015-м стартовали клинические испытания первой фазы на людях.
В 2018 году в ходе второй фазы врачи начали изучать возможность применения лизинов для лечения сепсиса и эндокардита, вызванных золотистым стафилококком. Не исключено, что уже скоро препараты на их основе вытеснят антибиотики.
Резистентность бактерий — крайне серьезная проблема, с которой столкнулось человечество, и со временем она будет лишь обостряться. Во всем мире это отлично понимают и уже бьют в набат. Никто не хочет возвращаться в доантибиотиковую эпоху, когда любая инфекция могла привести к смерти, каждая операция была сопряжена с огромным риском, а полагаться приходилось только на силы собственного организма.
Врачебное сообщество и международные организации пытаются найти решение. Большое значение придается образованию медперсонала, просветительской работе с пациентами, которые должны уяснить главные принципы рационального использования антибиотиков. В настоящее время большая часть таких препаратов применяется без необходимости. Их нередко назначают при вирусных инфекциях «на всякий случай», для профилактики или потому, что выписать больному антибиотик проще, быстрее и дешевле, чем точно определять возбудителя.
В феврале 2018 года ВОЗ выпустила краткую рекомендацию, объясняющую, как сдержать антибиотикорезистентность, для всех групп, участвующих в процессе: больных, медиков, представителей власти, фарминдустрии и сельского хозяйства.
Основные правила для пациентов:
принимать только антибиотики, выписанные врачом, и строго в соответствии с его назначениями;
не требовать их, если доктор говорит, что они не нужны;
не делиться оставшимися антибиотиками с другими;
мыть руки, соблюдать правила гигиены при приготовлении пищи, не контактировать с больными людьми, практиковать безопасный секс и вовремя делать прививки.
Каждая страна вырабатывает свои правила и методы решения проблемы. В Евросоюзе с 2006 года запрещено использование кормовых антибиотиков в животноводстве, и другие государства постепенно перенимают этот опыт. Некоторые препараты ограничивают в применении, чтобы оставить их как резерв; принимаются меры, призванные предотвратить распространение внутрибольничных инфекций.
Общей инструкции для всех нет, и вряд ли такая появится — слишком уж много различий между государствами: уровень (да и сама система) здравоохранения, финансирование, условия жизни людей.
Израиль разработал комплекс мер, которые показали свою эффективность, но вряд ли такой подход может быть применен в больших странах.
Дело в том, что здесь всего тридцать клиник общего профиля, от крупных (1000+ коек) до совсем крошечных (меньше 100), и полтора десятка медицинских центров, где лежат люди с заболеваниями, требующими длительного лечения.
В середине 2000-х в Израиле произошла крупная вспышка внутрибольничной инфекции, вызванная энтеробактериями, устойчивыми к карбапенемам. Когда ситуация стала угрожающей и о проблеме заговорили СМИ, минздрав создал специальный орган для ее решения и для улучшения инфекционного контроля в стране. Были выпущены инструкции по лечению таких пациентов и уходу за ними.
Основной упор делался на их выявление и «изолированное» содержание: отдельные палаты, медсестры, которые работают только с этими больными, повышенные меры безопасности и т. д. — всё, чтобы избежать распространения инфекции между пациентами.
Клиники стали ежедневно отчитываться о новых выявленных носителях, о том, где и в каких условиях они госпитализированы, об их перемещениях между отделениями, о переводе в другие больницы. Была создана база всех таких пациентов, и теперь при госпитализации человека у персонала есть возможность позвонить и проверить, является ли он носителем устойчивой бактерии и нужно ли его поместить отдельно от других больных.
Небольшая команда, изначально состоявшая из трех человек (со временем, конечно, штат расширился), смогла контролировать перемещение таких пациентов по всей стране. Это удалось осуществить в том числе благодаря современным способам выявления устойчивости.
Сейчас не обязательно ждать посева микроорганизмов и их проверки на чувствительность к антибиотикам. Можно с помощью ПЦР-анализа на генетический материал выяснить, есть ли у них такой ген, и быстро получить ответ.
В России тоже стали замечать проблему. В сентябре 2017 года была принята «Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года». Как часто случается, слова вроде написаны правильные, но непонятно, как это будет осуществляться в реальности, зато у нас есть возможность понаблюдать в режиме реального времени. Пока все довольно печально.
Одна из основных проблем — информационный вакуум: об устойчивости к антибиотикам мало говорят и пишут. И врачи, и пациенты недостаточно осведомлены о механизмах и причинах. Не так много специалистов знает, что устойчивые бактерии передаются от больного к больному, а не в результате приема антибиотиков.
Как и в случае любой системной проблемы, серьезно сказывается нехватка финансирования. Даже в ведущих московских клиниках нет денег на ПЦР-анализы, да и не все о таком слышали.
В больницах не хватает ни персонала, ни «койко-мест», оградить пациентов с устойчивой инфекцией от остальных в этих условиях почти нереально. Распространение антибиотиков фактически тоже никем не контролируется, каждый может купить и принимать что угодно.
Но есть и положительные тенденции. Люди в России стали уделять больше внимания вопросам здоровья и расширять свой кругозор в этой области. Еще лет 10–15 назад даже среди врачей мало кто знал о принципах доказательной медицины — сейчас таким термином никого не удивишь, а клиники используют его как маркетинговый ход. Можно надеяться, что и проблема устойчивости к антибиотикам станет темой для широкого обсуждения.
Устойчивость к антибиотикам: Почему это важно знать?
Почему многие антибиотики сегодня не в состоянии победить серьезные заболевания? Бактерии, и другие вредоносные микроорганизмы используют защитные механизмы, чтобы избежать гибели. Таким образом, разработка нового поколения антибиотиков направлена на преодоление указанных бактериальных механизмов.
Специалисты убеждены, что, если не забить тревогу, приблизительно к 2050 году 10 миллионов жителей планеты станут погибать от бактерий, приобретших резистентность к противобактериальным препаратам. В этой связи ВОЗ привлекает внимание мировых специалистов к проблеме роста устойчивости к антибиотикам. В России уже существует план соответствующих мероприятий на 2019–2024 гг., в котором разработаны конкретные меры.
Что еще необходимо знать о данной проблеме?
Как бактерии становятся резистентными
Бактерии, как и прочие микроорганизмы, используют различные механизмы, чтобы избежать гибели
- Один из таких механизмов – секреция ферментов, убивающих антибиотик. Самый известный из указанных ферментов — это бета-лактамаза. Это он «виноват» в том, что целый ряд разновидностей бактерий приобрел устойчивость к антибиотикам бета-лактамной структуры. Если в химической формуле препарата имеется бета-лактамное кольцо, выше означенный фермент его разрушает, и антибиотик теряет свою эффективность.
Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM!
- Следующий сценарий формирования резистентности бактерий — изменение структур, с которыми вступает во взаимодействие медицинский препарат.
- И последний – активное удаление антибиотика из клетки бактерии. Указанный механизм был открыт не так давно, к нему имеют способность почти все бактерии.
Разработка нового поколения антибиотиков направлена в большой мере на преодоление указанных защитных бактериальных механизмов.
В этой связи особого внимания заслуживают две проблемы, которые спровоцировали значительный рост резистентности к антибиотикам.
- Первая проблема касается терапии острых бронхитов. В 90% случаев указанное заболевание провоцируют вирусы, а, значит, антибиотики в данном случае назначать не имеет смысла. Это не говорит о том, что антибиотики как таковые запрещено использовать при бронхите. Последние не должны выступать медикаментом ключевого выбора при терапии острого бронхита.
- Следующая проблема связана с новым методом терапии язвы желудка. Специалисты установили, что ключевым фактором в прогрессировании последней выступает бактерия Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori). В связи с чем началась практика массированной терапии с подключением антибиотиков. В итоге, возникло значительное число бактерий, резистентных к медикаментозным препаратам.
Во Франции по указанной причине искусственные антибактериальные препараты – фторхинолоны — утратили эффективность при терапии воспаления легких.
Подписывайтесь на Эконет в Pinterest!
В России против данной инфекции применяли антибиотики группы макролидов, но и к ним пневмококки приобрели резистентность. В последних рекомендациях для докторов по терапии пневмонии, снова вернулись к практике пенициллинов, которые продолжают сохранять результативность в борьбе с болезнью.
Меры, которые будут предприняты
На сегодняшний день на планете ежегодно по причине инфекций, спровоцированных микроорганизмами, устойчивыми к антибиотикам, умирает 700 000 человек.
Понятно, что бактерии, грибы, вирусы и прочие микроорганизмы не имеют границ к распространению. Значит, победить проблему резистентности к антибиотикам реально, объединив усилия разных государств.
Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!
Среди эффективных методов защиты людей от взрывного роста резистентных бактерий отмечается запрет на применение антибиотиков как стимуляторов роста в сельском хозяйстве (животноводстве) и подключение их в лечебных целях в данной отрасли народного хозяйства в исключительных моментах.
Пришло время задуматься о грамотном и рациональном применении противобактериальных препаратов в терапии населения.*опубликовано econet.ru.
*Статьи Эконет.ру предназначены только для ознакомительных и образовательных целей и не заменяет профессиональные медицинские консультации, диагностику или лечение. Всегда консультируйтесь со своим врачом по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть о состоянии здоровья.
Подписывайтесь на наш youtube канал!
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
резистентность к антибиотикам
Революция в медицине
Открытию антибиотиков человечество обязано Александру Флемингу, который первым в мире смог выделить пенициллин. «В тот день, когда я проснулся утром 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал совершать своим открытием первого в мире антибиотика революцию в медицине… Однако, похоже, именно это я и сделал», — говорил сам ученый.
Труды Флеминга были оценены по заслугам. Вместе с Эрнстом Борисом Чейном и Ховардом Уолтером Флори, которые занимались очисткой пенициллина, он был удостоен Нобелевской премии.
Образцы той самой плесени, которую вырастил Флеминг в 1928 году, были отправлены многим знаменитостям — среди них некоторые ученые-современники, а также Папа Римский Пий XII, Уинстон Черчилль и Марлен Дитрих. Не так давно уцелевший и дошедший до нас фрагмент плесени был продан на одном из лондонских аукционов — стоимость образца составила 14 617 долларов США.
Стремительное развитие
Начиная с 1940-х годов, новые антибиотики стали появляться один за другим: за пенициллином последовали тетрациклин, эритромицин, метициллин, ванкомицин и многие другие. Эти препараты в корне изменили медицину: заболевания, в большинстве случаев считавшиеся смертельными, теперь стало возможно вылечивать. Так, например, до открытия антибиотиков почти в трети случаев пневмония оказывалась смертельной, после начала использования пенициллина и других препаратов смертность сократилась до 5 %.
Однако чем больше появлялось антибиотиков и чем шире они применялись, тем чаще встречались бактериальные штаммы, устойчивые к действию этих препаратов. Микроорганизмы эволюционировали, приобретая резистентность к антибиотикам. Устойчивый к пенициллину пневмококк появился в 1965 году, а резистентный к метициллину золотистый стафилококк, который и по сей день остается одним из возбудителей наиболее опасных внутрибольничных инфекций, был обнаружен в 1962 году, всего через 2 года после открытия метициллина.
Появление и широкое использование антибиотиков действительно ускорило процесс формирования мутаций, отвечающих за резистентность, но не инициировало его. Бактериальная устойчивость (точнее, мутации, отвечающие за нее) появилась задолго до того, как люди начали использовать антибиотики. Так, бактериальный штамм, ставший причиной дизентерии у одного из солдат, умерших во время Первой мировой войны, был устойчив и к пенициллину, и к эритромицину. Эритромицин же был открыт лишь в 1953 году.
При этом количество бактерий, приобретающих устойчивость к антибиотикам, ежегодно увеличивается, а антибиотики новых классов, обладающие принципиально новым механизмом действия, практически не появляются.
Последний бастион
Особую опасность представляют супербактерии, которые устойчивы абсолютно ко всем существующим антибиотикам. До недавнего времени универсальным оружием, которое помогало во всех безнадежных случаях, был антибиотик колистин. Несмотря на то что он был открыт еще в 1958 году, он успешно справлялся со многими бактериальными штаммами, которые обладали множественной лекарственной устойчивостью.
Из-за того, что колистин высокотоксичен для почек, его назначали лишь в безнадежных случаях, когда другие препараты оказывались бессильны. После 2008 года и этот бастион пал — в организме заболевших пациентов стали обнаруживать бактерии, устойчивые к колистину. Микроорганизм был найден у пациентов в Китае, странах Европы и Америки. К 2017 году зарегистрировано несколько смертей от инфекции, вызванной супербактериями, — помочь таким пациентам не смог ни один антибиотик.
Причина в пациентах
В 2015 году Всемирная организация здравоохранения провела опрос среди жителей 12 стран. В нем приняли участие почти 10 тысяч человек. Всем участникам нужно было ответить на вопросы о применении антибиотиков и развитии устойчивости к этим препаратам.
Оказалось, что почти две трети опрошенных лечат с помощью антибиотиков грипп, а около 30 % прекращают принимать антибиотики при первых улучшениях. Респонденты продемонстрировали удивительное невежество не только в правилах приема антибиотиков, но и в вопросах, касающихся антибиотикоустойчивости. Так, 76 % участников опроса были уверены, что устойчивость приобретают не бактерии, а организм самого пациента. 66 % считают, что, если принимать антибиотики, то антибиотикоустойчивая инфекция не страшна.
Все это свидетельствует о том, что люди знают об антибиотиках и резистентности к ним микроорганизмов удручающе мало, а угрозу того, что эти лекарственные препараты перестанут работать, не принимают всерьез.
Соблюдайте правила
Между тем, вероятность того, что уже в этом веке человечество останется без антибиотиков, достаточно высока. Эксперты ВОЗ и другие специалисты в области здравоохранения убеждают общество пользоваться антибиотиками с умом.
Читайте также:
Опасные комбинации препаратов
Прежде всего стоит помнить: лекарство должен назначать врач, а сам антибиотик — продаваться по рецепту. Курс антибиотиков нужно проходить целиком, а не прекращать прием лекарства после первых улучшений. В том случае, если после завершения лечения у вас остаются неиспользованные таблетки, не нужно предлагать их своим друзьям и родным. В каждом конкретном случае назначить лекарство должен врач, и, возможно, ваши препараты не подойдут другим людям.
Фармпроизводителей же ВОЗ стимулирует активнее заниматься разработкой новых антибиотиков, подчеркивая, что сейчас в разработке находится около полусотни антибиотиков, лишь 8 (!) из которых относятся к инновационным препаратам. Эксперты подчеркивают, что этого количества явно недостаточно для обеспечения человечества необходимыми лекарствами — ведь по статистике только 14 % лекарств доходят до потребителя после всех этапов клинических испытаний.
Елена Безрукова
Иллюстрации автора
мифы и их разоблачения — Новости и публикации — Pharmedu.ru
По данным ВОЗ, устойчивость к антибиотикам является сегодня глобальной проблемой, с каждый годом приобретая все более угрожающие масштабы. По прогнозам экспертов, в течение нескольких десятилетий мы можем столкнуться с проблемами «доантибиотиковой» эпохи, если не предпринимать серьезные шаги в этом направлении. Мы все прекрасно знаем, что антибиотики — это лекарственные средства, призванные бороться с бактериальными инфекциями. В некоторых случаях они используются не только для лечения, но и для профилактики. Например, для профилактики инфекций в предоперационный период.Устойчивость у человека или бактерий?
Одно из самых больших заблуждений, что устойчивость (резистентность) к антибиотикам наступает в организме человека. В действительности бактерии, а не люди перестают «реагировать» на антибиотики. По мере развития процесса эффективность лекарств постепенно снижается и в итоге теряется полностью. Дальнейшее распространение резистентных штаммов вызывает трудноизлечимые инфекции. Что же это такое? Лекарственная устойчивость является естественным течением эволюции. Но неправильное использование антибиотиков может ускорить этот процесс. Под воздействием антибактериальных препаратов наиболее чувствительные микроорганизмы погибают, а устойчивые к лечению выживают. Впоследствии они могут размножаться, передавать устойчивость своему потомству, а в ряде случаев и другим бактериям. Механизмы резистентности являются предметом пристального изучения в мире. Но интересны не столько они, сколько причины этого процесса.
Причины развития резистентности
ВОЗ выделяет несколько причин возникновения лекарственной устойчивости: Нерациональное использование антибиотиков — это применение без показаний, в течение слишком короткого промежутка времени, в слишком малых дозах. Использование в ветеринарии и животноводстве для выращивания сельскохозяйственных культур.1 В странах, где антибиотики можно приобрести свободно в аптеке, вероятность появления и распространения устойчивых штаммов значительно выше. Это в полной мере относится к ситуациям чрезмерного не по показаниям назначения медицинскими работниками и потребления населением. Устойчивость к антибиотикам может повлиять на каждого человека в любом возрасте и в любой стране.Полное непонимание
ВОЗ в рамках глобальной инициативы провела полномасштабный опрос, в котором приняли участие порядка 10 тыс. человек из 12 стран мира. Результаты опроса показали непонимание проблемы, механизмов появления и серьезности проблемы.2 Например, подавляющее большинство респондентов (76%) считают, что устойчивость к антибиотикам наступает в организме человека. Порядка 64% — что антибиотиками можно лечить простуду и грипп, хотя антибактериальные препараты не действуют на вирусы. Почти треть (32%) опрошенных полагали, что с улучшением самочувствия необходимо прекратить прием антибиотиков, а не завершать предписанный курс лечения. Почти половина (44%) опрошенных считают, что устойчивость к антибиотикам является проблемой лишь для тех, кто их регулярно принимает. В действительности же любой человек любого возраста в любой стране может заразиться устойчивой к антибиотикам инфекцией. Около 64% полагают, что врачи решат эту проблему до того, как она станет слишком серьезной. На сайте ВОЗ опубликованы данные опроса в Российской Федерации (1007 респондентов)³: Немногим более половины респондентов (56%) сообщили о приеме антибиотиков в последние шесть месяцев; столько же (56%) сообщили, что их самый последний курс антибиотиков был прописан врачом — самый низкий относительный показатель среди всех стран. Две трети (67%) респондентов ошибочно полагают, что антибиотиками можно лечить простуду и грипп и более четверти (26%) считают, что с улучшением самочувствия следует прекратить прием антибиотиков, а не пропивать весь предписанный курс.История проблемы
Появления пенициллина в 40-х гг. прошлого века можно сравнить с революцией в медицине. Эйфория продолжалась недолго — довольно скоро начали выявлять пенициллинустойчивые стафилококки. Первые резистентные к пенициллину штаммы Streptococcus pneumoniae были обнаружены в 1967 г. в Австралии, а спустя некоторое время уже в США выявили пенициллинрезистентные бактерии у больного пневмококковым менингитом. Второй по счету антибиотик — тетрациклин был синтезирован в 1950 г., при этом уже в 1959 г. были выявлены первые устойчивые к нему шигеллы. Широко применявшийся в 1950-х гг. антибиотик канамицин в наши дни полностью утратил лечебный эффект из-за преобладания канамицинрезистентных штаммов.
Другим ярким примером может служить появление стафилококка с множественной лекарственной устойчивостью. Так называют опасный штамм метициллинрезистентного золотистого стафилококка, вызывающий сепсис и пневмонию, тяжело поддающиеся терапии. Наиболее часто именно с этим возбудителем связаны внутрибольничные (нозокомиальные) инфекции. Однако, начиная с 90-х гг., появился бытовой метициллинрезистентный стафилококк. В последние годы все чаще стали говорить о туберкулезе с множественной лекарственной устойчивостью, который не реагирует на два самых мощных противотуберкулезных препарата — изониазид и рифампицин.