Резистентність до антибіотиків: війна на виживання

Найстрашніше для пацієнта, що страждає від інфекційного захворювання, дізнатися, що призначене йому ліки не працює. Це означає, що витрачено час, хвороба прогресує, стан погіршується — а зупинити інфекцію нічим. Поки лікарі ще справляються з більшою частиною таких випадків. Але якщо людство не навчиться контролювати своє вживання антибіотиків — воно програє війну з бактеріями. MedAboutMe з'ясовував подробиці антибактеріальної війни на виживання.

Бактерії і антибіотики: історія боротьби

Коли людство відкрило антибіотики, здавалося, що медицина вступає в свій золотий вік: бактеріальні інфекції, що відносила життя сотень тисяч людей, перетворилися в захворювання, яке можна вилікувати лише за кілька днів. Туберкульоз, менінгіт, скарлатина, пневмонія — ще не так давно захворіти будь-яким з цих недуг означало отримати смертний вирок … Антибіотики, безперечно, стали найважливішим досягненням людства XX століття.

І ось, не минуло й ста років, як багато бактерії навчилися боротися з ліками проти них. І список методів боротьби вражає своєю різноманітністю: вони виробляють нові, не властиві їм раніше, ферменти, здатні інактивувати діюча речовина ліків; змінюють проникність клітинних мембран; утворюють біоплівки — унікальні за своїми захисними властивостями освіти, і т. п.

7 квітня 2011 року Всесвітнє організація охорони здоров'я оголосила про глобальну проблему антибіотикорезистентності, що охопила вже весь світ. Тільки в Європі щорічно реєструється до 400 тисяч випадків множинної стійкості до антибіотиків і антисептиків. Тільки в 2013 році 23 тисячі американців померли від бактеріальних інфекцій, стійких до антибіотиків.

В останні роки все частіше з'являються повідомлення про так званих супербагах — бактеріях, стійких до переважної більшості сучасних антибіотиків. Так, кишкова паличка, що володіє геном mcr-1, стає резистентної навіть до колістин — препарату, який призначається для боротьби зі штамами, що володіють множинною лікарською стійкістю (МЛС). З моменту виявлення бактерій з геном mcr-1 пройшло менше 2 років, але вони вже дісталися з Китаю до США і Європи.

Повільно, але впевнено зростає частка штамів гонореї, які вже не лікуються призначеним для них антибіотиками — вчені буквально рахують дні до появи невиліковної гонореї. Бактерії туберкульозу з множинною лікарською стійкістю — одна з причин зростання захворюваності на туберкульоз в нашій країні. Золотистий стафілокок давно виробив резистентність до найпершого антибіотика — пеніциліну. Людина знайшов іншу речовину, що знищує бактерію — метицилін (видозмінений пеніцилін, який не підвладний захисних механізмів стафілокока). Але і це не допомогло: штами золотистого стафілокока вже діляться на дві великі групи: метицилін-стійкі та метицилін-чутливі, і навіть з'явилися штами, резистентні і до інших антибіотиків. Цей список можна продовжувати до нескінченності.

А буквально днями з'явилося страшне повідомлення про смерть американки від інфекції, яка виявилася непідвладна жодному з 26 можливих антибіотиків, доступних на території США. Йдеться про сумнозвісну Клебсієли (Klebsiella pneumoniae), вона ж — паличка Фридлендера. І це вже не перший в світі випадок абсолютної стійкості бактерій до наявних у розпорядженні людства антибіотиків.

Звідки береться резистентність бактерій до ліків?

Що цікаво, стійкість до антибіотиків — зовсім не раптово з'явилося властивість мікробів. У минулому році американські дослідники виявили печеру, мікроорганізми з якої були ізольовані від світу протягом 4 млн років. Незважаючи на це, бактерії Paenibacillus з цієї печери вже володіли резистентністю до 18 сучасних антибіотиків і в тому числі — до деяких з числа препаратів «останньої надії».

Взагалі, коли ми говоримо про стійкість бактерій до антибіотиків, слід виділити дві основні їх різновиди.

Існує так звана справжня природна резистентність бактерій до тих чи інших антибіотиків. Цим пояснюється той факт, що антибіотики діляться на класи не тільки за своєю будовою і механізму дії, а й в залежності від того, проти яких мікробів вони ефективні. І тому не можна купити в аптеці «будь-який антибіотик» — він може виявитися марним без точного знання діагнозу. Причиною природного резистентності може бути той факт, наприклад, що для даного антибіотика у мікроорганізму просто немає мішені, або мембрана у бактерії така специфічна, що саме ця молекула ліки через неї не проникає і т. П. Наявність природної стійкості у різних бактерій микробиологами, фармацевтами і лікарями відомо і легко прогнозується.

А страх і трепет на медичну і наукову громадськість наводить здатність бактерій обзаводитися набутою стійкістю до антибіотиків. Тобто, лікар призначає ліки проти конкретної бактерії, а при цьому частина популяції навіть при вбивчих концентраціях препарату зберігає життєздатність. І ці вижили бактерії знову розмножуються — і поступово, під дією природного відбору і горизонтального перенесення генів, в популяції стає все більше і більше мікробів, генетично стійких до даного препарату.

На відео — експеримент, проведений з кишковою паличкою E.coli. Величезна прямокутна чашка Петрі розділена на зони з різною концентрацією антибіотика: 0, 1, 10, 100, 1000. За 1,5 тижні бактерії знайшли спосіб розмножуватися навіть в середовищі з 1000-кратної концентрацією антибіотика.

Як же змінюються бактерії в спробах уникнути дії антибактеріальних препаратів?

• Мішень, на яку націлений антибіотик, може змінюватися — і таким чином, вона перестає бути мішенню, а ліки перестає працювати.
• Бактерія розробляє методи інактивації антибіотика.
• З'являються механізми по виведенню антибіотика за межі бактеріальної клітини.
• Змінюється проникність клітинної мембрани так, щоб ліки не потрапило всередину бактерії.
• Утворюється так званий «метаболічний шунт», або обхідний шлях. Припустимо, мішенню антибіотика є якийсь конкретний фермент, задіяний у важливому для клітини процесі. Коли антибіотик зв'язується з цим ферментом, процес порушується і патогенна бактерія гине. Але мікроорганізми навчилися знаходити інші варіанти цього ж процесу — без участі «слабкої ланки», того самого ферменту, що піддається дії антибіотика. Тобто, бактерія створює «шунт» в обхід блокованого процесу.

Хоча, як було сказано вище, резистентність бактерій до ліків існувала завжди, вчені виділяють кілька факторів, які значно прискорили процеси формування резистентності до антибіотиків в наш час:

• Доступність антибіотиків, яка починаючи з середини минулого століття, зростає семимильними кроками. Можливість купити препарат без рецепта, особливо в країнах з низьким рівнем доходу, веде до неправильного застосування антибіотиків — і, як наслідок, до розвитку резистентності. Саме тому по всьому світу поступово вводиться на заборону продажів антибіотиків без рецепта.
• Активне використання антибіотиків в сільському господарстві у вигляді кормової добавки для прискорення росту тварин.
• Попадання антибіотиків з фармацевтичних виробництв в стічні води через їх неякісної очищення.
• Активне застосування антибактеріальних речовин в низьких концентраціях в навколишньому середовищі — косметика та засоби для догляду за шкірою з антибактеріальним ефектом.

Чим може відповісти на загрозу резистентності бактерій людство, якому зовсім не хочеться втрачати такого ефективного засобу, як антибіотики?

Методи боротьби з резистентністю до антибіотиків

Сьогодні боротьба за місце під сонцем йде в усіх можливих напрямках. Перш за все, звичайно слід по можливості обмежити і жорстко контролювати застосування антибіотиків. За статистикою, третина призначаються лікарями антибіотиків не потрібні пацієнтам, тобто слід акуратніше використовувати їх при лікуванні. Але, крім того, людина винаходить, комбінує і шукає нових ворогів для вбивають його бактерій.

• Розробка нових антибіотиків.

На жаль, це один з найбільш мало перспективних методів боротьби з антибіотикорезистентністю. Будь-які ліки, якими б вони сильними були, рано чи пізно виявляться марними — приклад колістіна це демонструє більш ніж наочно. Тому нові, невідомі раніше ліки з'являються все рідше і рідше. Хоча іноді вченим вдається знайти що-небудь цікаве. Наприклад, недавно з морської антарктичної губки було виділено речовину дарвінолід, яке знищує до 98% клітин золотистого стафілокока.

• Комбіновані методи лікування.

Це найпоширеніший шлях лікування пацієнтів з МЛУ-інфекціями. Правильно підібрана комбінація вже відомих препаратів не залишає бактеріям шансів на виживання — а значить і на появу стійких до них штамів. Наприклад, в червні 2016 року фармацевти повідомили про створення нового, комбінованого препарату (з цефдініра і ТХА709), який ефективно знищує метицилін-резистентний золотистий стафілокок. Ще один приклад — комбінація деяких пеніцилінів з клавулановою кислотою. Остання сприяє руйнуванню клітинної стінки, а вже після цього в справу вступають антибіотики.

• «Ворог мого ворога …»

Йде пошук і «натуральних» методів боротьби з патогенними мікробами. Наприклад, існують віруси, які харчуються бактеріями, вони так і називаються — бактеріофаги. Ці мікроорганізми були виявлені ще в кінці XIX століття. Але, на жаль, панацеєю в даному випадку вони бути не можуть. По-перше, вони дуже вузько спеціалізовані і не цікавляться іншими бактеріями, крім конкретного штаму. По-друге, мікроби і до них навчилися бути резистентними.

А в минулому році німецькі дослідники повідомили про бактеріях Staphylococcus lugdunensis, які і самі вміють виробляти антибіотик, небезпечний для золотистого стафілокока з МЛС. Виявилося, що чудові бактерії живуть в носовій порожнині людини. Речовина люгдунін, яке вони виробляють, пригнічує ріст небезпечного мікроорганізму.

Правила прийому антибіотиків

Джуді Сметзер, віце-президент американського Інституту безпечної практики медикаментозного лікування, каже про п'ять основних правилах прийому ліків, які слід враховувати також і при прийомі антибіотиків: правильний пацієнт повинен отримувати правильні ліки в правильний час в правильній дозі і правильним способом застосування.

Які ще правила слід дотримуватися при лікуванні антибіотиками?

• Найважливіше правило — проводити лікування до кінця і не зменшувати призначені лікарем дозування. За даними російських досліджень, кожна четверта мама не доводить курс антибіотиків, прописаних її дитині, до кінця. У той же час затягувати прийом на більш тривалий термін теж не можна — це дає додатковий шанс інфекції знайти спосіб боротьби з препаратом. Тільки «золота середина» здатна ефективно зупинити інфекцію.
• Антибіотики вузького спектра, тобто діючі на обмежене число бактерій, безпечніше і краще препаратів широкого спектра. Чим точніше вплив, тим менше шансів на виживання патогенних бактерій.
• В ідеалі перед призначенням антибіотиків слід пройти обстеження на чутливість до тих препаратів, які будуть призначені.
• Особлива увага при лікуванні антибіотиками в лікарнях слід приділити ризику зараження внутрішньолікарняними інфекціями. Це означає, що санітарна обробка та дезінфекція повинні проводитися на максимально доступному рівні.

пройдіть тест

Розбираєтеся Ви в ліках? Тільки відповідаючи на питання чесно, Ви отримаєте достовірний результат.