Как антибиотики вырастили монстров

Как антибиотики вырастили монстров

Дек 4 • Естественные наукиКомментариев нет

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5,00 out of 5)

В последнее время многие болезни, которые, казалось бы, уже были побеждены при помощи антибиотиков, начали активно возвращаться. Причем их возбудители стали совсем другими — прежние лекарства на них не действуют, а новые люди просто не успевают изобретать. Почему же микроорганизмы так быстро стали нечувствительными к действию лекарственных препаратов? Увы, это результаты стратегической ошибки, которую люди допустили еще тогда, когда появились первые антибиотики.

После того как в 1928 году английский микробиолог Александр Флеминг получил первый в мире антибиотик (как вы помните, это был пенициллин), все человечество возрадовалось — наконец-то ученые нашли средство, которое уничтожит все бактериальные заболевания. И ведь действительно, сначала антибиотики не давали повода для того чтобы усомниться в их эффективности — благодаря тому, что люди стали использовать эти препараты, многие болезни, которые были обычны еще в XIX веке, стали весьма редким явлением. Антибиотики справились с холерой, тифом, чумой, сифилисом, туберкулезом и другими злейшими врагами человечества, а также раз и навсегда покончили с проблемой инфицирования открытых ран. Однако, увы, ненадолго.

Уже через десять лет после того, как антибиотики стали обычными лекарствами, выяснилось, что бактерии тоже не лыком шиты — они могут привыкать к этим препаратам, или, как говорят ученые, становиться к ним резистентными. На такой резистентный микроорганизм антибиотик уже не действовал, поскольку в геноме микроба происходили изменения, помогающие противостоять действию лекарства. Грубо говоря, люди не учли, что бактерии могут очень и очень быстро эволюционировать, и на выработку новых свойств, защищающих клетку от действия лекарства, им нужны годы, а не тысячелетия.

Осознав этот неприятный факт, люди, тем не менее, не сделали из него надлежащих выводов — слишком уж соблазнительной была идея покончить со всеми болезнетворными микробами одним махом, к тому же восторг по поводу первых успехов антибиотиков еще не прошел. И вот они стали создавать новые, более сильные и «хитрые» антибиотики, надеясь, что в какой-то момент ситуация переломится в пользу человечества. Однако и бактерии не собирались уступать свои позиции без боя. В итоге несколько лет между человечеством и микробами велась настоящая «гонка вооружений»: люди создавали новый антибиотик, бактерии вырабатывали к нему резистентность, потом следовала новое, более сильное лекарство, оно порождало новый комплекс мутаций и так далее.

Если бы тогда, на заре той самой «гонки вооружений» производители антибиотиков внимательнее перечитали бы классиков эволюционного учения, того же Чарльза Дарвина, например, то сразу бы поняли, что этот путь ведет в никуда. Чем сильнее факторы окружающей среды воздействуют на какой-либо вид, тем быстрее он к ним приспосабливается. Однако, увы, тогда об этом никто не подумал. Это привело к тому, что вот уже несколько лет все крупные фармацевтические компании свернули всю деятельность по разработке новых антибиотиков — в этом просто нет смысла, поскольку на разработку и внедрение нового лекарства тратится около 10 лет, а потом бактерия вырабатывает к нему резистентность примерно за год или два.

Однако это не самая главная проблема — резистентные к антибиотикам штаммы микроорганизмов оказались куда более опасными для человека. В первую очередь, это коснулось так называемых внутрибольничных инфекций, которые подвергались воздействию не только антибиотиков, но и различных дезинфицирующих средств. Дело дошло до того, что и в больницу теперь стало обращаться опасно. Например, в США, где медицинское обслуживание всегда было на очень высоком уровне, в год от внутрибольничных инфекций умирают около 100 тысяч пациентов — и это уже после того, как их практически вылечили от той болезни, с какой они обращались к врачам!

Но почему так случилось? Почему скорость выработки резистентности у бактерий растет из года в год? Об этом достаточно подробно рассказал на пресс-брифинге, который прошел в рамках Научно-практической конференции специалистов по контролю инфекций 19-21 ноября нынешнего года, главный эпидемиолог Минздрава России, заведующий кафедрой эпидемиологии и доказательной медицины ГБОУ ВПО Первый МГМО им. И. М. Сеченова Николай Брико:

«Сейчас уже ни для кого не секрет, что микроорганизмы эволюционируют быстрее, чем мы успеваем на это реагировать. И это — глобальная проблема, она существует во всех странах вне зависимости от того, на каком уровне там находится медицина. Это приводит к тому, что возвращаются вновь, казалось бы, уже «побежденные» болезни — например, туберкулез, против новых штаммов которого сейчас практически нет никаких лекарств. Ну и, конечно же, в первую очередь это касается внутрибольничных инфекций, которые год от года становятся все более опасными.

Почему же сложилась такая ситуация? Во-первых, сейчас, когда наша информация о бактериях стала более полной, мы знаем, что микроорганизмы могут обмениваться генами. Причем именно теми, которые обеспечивают резистентность к лекарствам — стоит одной бактерии приобрести такой комплекс ДНК, она быстро делится им со своими соседями. Это самое настоящее социальное поведение, о котором ничего не было известно в то время, когда были получены первые антибиотики».

Здесь, наверное, нужно пояснить, каким именно образом бактерии обмениваются генетической информацией. В клетках этих микроорганизмов всегда имеется несколько плазмид — мембранных пузырьков, в которых хранятся короткие молекулы ДНК. Как правило, они являются «запасными копиями» одного или нескольких жизненно необходимых генов, «оригиналы» которых находятся в основной кольцевой молекуле, что расположена в центре клетки. В основном плазмиды нужны для того, чтобы быстро отремонтировать основную молекулу, если она вдруг повредится. Именно поэтому в них могут храниться копии генов, обеспечивающих резистентность к лекарственным препаратам — ведь именно эти гены чаще всего и повреждаются антибиотиками новых поколений.

Итак, когда бактерия хочет передать кому-то из своих сородичей плазмиду, то она устанавливает с его клеткой контакт через цитоплазматический мостик. По нему плазмида и переходит в другую клетку. Поскольку ее оболочка ничем не отличается от стандартной клеточной мембраны, то внутренние системы клеточной защиты спокойно пропускают «пришельца», принимая его за собственную органеллу. Оказавшись в другой клетке, плазмидная ДНК может сразу же встроиться в основную молекулу, а может некоторое время находиться в цитоплазме, не подавая никаких признаков активности. Именно таким способом гены резистентности и распространяются в популяции бактерий.

«Получается, что в сложившейся ситуации виноваты ученые и медики, которые во времена открытия антибиотиков просто не знали о таком свойстве бактерий» — продолжает Николай Брико. «Однако не только они. Население любой страны тоже активно способствует тому, что бактерии быстро приобретают резистентность. Проиллюстрирую это на примере России: у нас многие антибиотики продаются в аптеках без рецептов. Люди, которые давно знают о свойствах этих лекарств, при малейшем насморке или кашле покупают их и начинают поглощать в больших количествах, хотя это совершенно излишне. Ну что тут поделать — любим мы заниматься самолечением. В итоге мы сами выращиваем в своем организме резистентных бактерий.

Есть и еще один момент: уже более пятидесяти лет антибиотики широко применяются в сельском хозяйстве и ветеринарии. Это приводит к тому, что мы потребляем пищевые продукты, в которых есть микроорганизмы, безвредные для нас, с генами резистентности. Попадая в наш организм, они передают эти гены другим бактериям — ведь этот горизонтальный перенос ДНК может осуществляться не только между разными штаммами, но и между разными видами микроорганизмов.

Следует также отметить, что свою роль в распространении резистентности сыграла глобализация. Ведь микроорганизмы свободно путешествуют по странам и континентам, с нами вместе и без нас, с пищевыми продуктами. И ни одна таможня не в силах их остановить. Таким образом микроб может приобрести гены резистентности, например, в Америке, потом «приехать» в Европу и передать их местным бактериям. Контролировать такие процессы достаточно сложно, практически невозможно».

Итак, получается, что в свое время люди, решив раз и навсегда покончить с инфекциями, сами способствовали созданию новых смертоносных поколений возбудителей данных заболеваний. Отчасти это произошло из-за отсутствия полной информации о жизни бактерий, а отчасти потому, что, как обычно, проблему пытались решить одним способом, который был объявлен единственно правильным. В эпоху антибиотиков остальные направления борьбы с инфекционными заболеваниями не были в центре внимания ученых и общественности, на их совершенствование тратили куда меньше сил и средств. И совершенно напрасно — теперь все равно приходится возвращаться к этому, а время уже упущено.

Что же может остановить стремительный рост резистентности микроорганизмов? Во-первых, использование в борьбе с ними бактериофагов — вирусов, чей жизненный цикл проходит в бактериальной клетке. С этими паразитами, которые, выходя из бактерии, просто разрывают ее на части, микроорганизмы не могут справиться уже миллионы лет. Во-вторых, сейчас стала очень популярной разработка новых вакцин, а также создание иммуностимулирующих препаратов. Таким образом, изменилась сама стратегия: врачи создают все условия для того, чтобы организм сам боролся с инфекциями, с минимальным воздействием на них извне. Еще одно популярное направление — это создание препаратов с литическими ферментами, которые настолько быстро убивают бактерий, что те просто не успевают выработать комплекс ответных мер.

Хочется верить, что все эти меры помогут людям справиться с резистентными к антибиотикам болезнетворными микроорганизмами, которые вновь стали создавать весьма серьезные проблемы человечеству. Но самое главное — это не повторять прошлых ошибок, то есть не делать ставку на один-единственный способ подобной борьбы. Иначе история с антибиотиковой «гонкой вооружений» может повториться…

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.
При републикации материалов сайта «Тезис. Гуманитарные дискуссии» прямая активная ссылка на исходный текст материала обязательна.

Похожие записи

« »