Почему опасна резистентность к антибиотикам
Антибиотики — это вещества, которые борются с микроорганизмами, — бактериями или грибками, уничтожая или подавляя их рост и размножение. Их получают из грибов (например, пенициллин выделили из плесневых) и даже некоторых бактерий. Кроме того, существует много синтетических — искусственных — антибактериальных препаратов. Благодаря антибиотикам современные врачи могут справиться со многими инфекциями и тяжелыми осложнениями, которые раньше могли быть фатальными для пациентов: с сепсисом, пневмонией, туберкулезом, менингитом, сифилисом и так далее.
Антибиотикорезистентность — это устойчивость некоторых микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Многие антибиотики, которые активно использовались раньше, теперь потеряли свою эффективность — бактерии могут подавлять их действие и даже полностью нейтрализовать лекарство. Заболевания, вызванные резистентными штаммами бактерий, очень опасны: стандартная терапия не подходит для таких болезней, и они могут вызвать осложнения и смерть. Появление «супербактерий» — полирезистентных микроорганизмов, устойчивых сразу к нескольким антибактериальным препаратам, серьезно осложнило лечение многих заболеваний. Для того, чтобы справиться с некоторыми резистентными инфекциями, врачи используют токсичные для организма антибактериальные препараты, которые не применяют в обычных условиях из-за большого количества побочных эффектов.
Если не принять необходимые меры, то к 2050 году, по заявлению ВОЗ, смертность из-за антибиотикорезистентности может составить 10 млн человек ежегодно.
Когда появилась антибиотикорезистентность?
Эра антибиотиков стартовала еще в конце XIX века, когда ученые начали поиск веществ, способных избирательно воздействовать на бактерии, не повреждая при этом человеческие клетки. Так, в 1909 году химик Пауль Эрлих после долгих исследований создал на основе мышьяка арсфенамин — «препарат 606», который уничтожал бледную трепонему — возбудитель сифилиса. Этот прорыв дал надежду самым безнадежным пациентам, но препарат был токсичным — его перестали использовать уже в середине XX века.
В 1928 году британский микробиолог Александр Флеминг открыл первый «современный» антибиотик — пенициллин, который эффективно справлялся с бактериальными инфекциями и не был опасен для человеческого организма. В 1939 году исследователи Эрнст Чейн и Говард Флори выделили активное вещество пенициллина и испытывали его на мышах. Позже была разработана технология массового производства препарата, и уже в 1942 году антибиотиком стали лечить пациентов. Его активно применяли в госпиталях во время Второй мировой войны: он спасал людей в тяжелом состоянии, с инфекционными осложнениями после ран. После войны препарат стал доступен для обычных людей. Пенициллин быстро прозвали «чудо-лекарством».
Массовое распространение антибиотиков привело к закономерным последствиям: их стали использовать повсеместно как «лекарство от всего», часто без необходимости — например, для лечения вирусных инфекций. Ученые начали бить тревогу: первые случаи неэффективности антибактериальных препаратов из-за антибиотикорезистентности были зарегистрированы еще в конце 1940-х.
Как бактерии приобретают устойчивость к антибиотикам?
Бактерии могут быть от природы устойчивыми к некоторым антибиотикам: например, если у микроба нет «мишени», на которую действует препарат, или если стенка бактериальной клетки непроницаема для лекарства. Однако проблему природной резистентности решить относительно несложно: для бактерий подбирают эффективные антибиотики с учетом особенностей их строения и размножения.
Приобретенная резистентность — это один из механизмов адаптации и защиты бактерий и других микроорганизмов — грибов и вирусов. Развитие устойчивости связано с изменениями в генетическом материале микроба — мутациями и дальнейшей передачей генов устойчивости другим штаммам и даже видам бактерий.
Существует несколько разных механизмов резистентности, которые используют бактерии:
- Выделение бактериями особых ферментов, обезвреживающих антибиотик. Самый известный пример такого вещества — бета-лактамаза. Благодаря ей многие бактерии стали устойчивыми, например, к пенициллинам.
- Изменение структур бактерии, на которые направлено действие антибиотика — мишеней. Так антибиотик не сможет реализовать свое действие.
- Изменения в функционировании клетки. Некоторые бактерии могут модифицировать процессы жизнедеятельности так, чтобы избегать использования структур-мишеней антибиотиков. В таком случае действие препарата не навредит бактерии.
- Снижение проницаемости клеточной стенки. Так молекулы антибиотика не смогут проникнуть внутрь бактерии.
- Ускоренное выведение антибиотика из бактериальной клетки.
Почему антибиотикорезистентность развивается так быстро
Основной фактор, провоцирующий развитие резистентности у бактерий, — некорректное и слишком массовое применение антибиотиков. Часто препараты используют без необходимости, например, для лечения ОРВИ и гриппа — вирусных инфекций, при которых антибиотики вообще неэффективны. Кроме того, многие люди принимают их неправильно, не соблюдая дозировку и схему терапии. В итоге препарат не может достичь необходимой концентрации в крови. Некоторые бактерии выживают и становятся резистентными.
Еще одна проблема — некомпетентность самих врачей: они выписывают антибиотики при любом инфекционном заболевании, не выясняя его причину. Каждый антибиотик имеет спектр действия — список бактерий, с которыми он может справиться. Есть препараты широкого спектра и узкого. Теоретически целесообразно определять возбудителя инфекции у каждого пациента и подбирать ему индивидуальную схему лечения. Однако на практике врачам часто приходится назначать антибиотики наугад, оценивая симптомы и выбирая препарат на основании данных о бактериях, которые чаще всего провоцируют предполагаемое по клинической картине заболевание.
Кроме того, многие специалисты предпочитают сразу выписывать лекарства широкого спектра — те, которые действуют на большое количество разных возбудителей. Бактерии, по каким-то причинам выжившие после воздействия антибиотика, могут передать другим штаммам резистентные свойства.
Еще одна проблема, влияющая на развитие резистентности, — широкое применение антибиотиков в сельском хозяйстве, часто без надзора ветеринаров. От животных устойчивые бактерии передаются людям.
Пути преодоления антибиотикорезистентности
Чтобы справиться с резистентными инфекциями, ученые активно разрабатывают новые антибактериальные препараты. ВОЗ в 2017 году представила список приоритетных патогенов — наиболее значимых и опасных резистентных микроорганизмов, для борьбы с которыми необходимо срочно создать новые антибиотики. Перечень обновили в 2022 году.
Кроме того, ученые исследуют альтернативные способы борьбы с антибиотикорезистентностью. Одно из подающих надежду направлений — изучение бактериофагов — вирусов, избирательно уничтожающих бактерии. Пока фаги не могут заменить антибиотики, но специалисты активно исследуют возможность применения этих препаратов. Другие методы — использование иммуностимуляторов, антимикробных пептидов, лизинов и т.д. — требуют дальнейших научных исследований.
Помимо поиска альтернатив антибиотикам, крайне важны меры по сдерживанию распространения устойчивых штаммов. В первую очередь антибиотики должны продаваться исключительно по рецепту от врача. Несмотря на то, что официально в России это так, на практике препараты часто можно купить без назначения.
Контроль применения антибиотиков в сельском хозяйстве — еще одна необходимая мера. Препараты должны использоваться только под наблюдением ветеринаров и в случаях, когда без них не обойтись.
Корректный и сознательный прием антибиотиков может хотя бы оттянуть момент наступления «постантибиотиковой эры» и снизить количество полирезистентных штаммов.
Вот что может предпринять каждый человек для сдерживания антибиотикорезистентности:
- Принимайте антибиотики только по назначению врача. Не нужно пить препарат «для профилактики» или «при простуде». Если специалист сказал, что антибиотик вам не нужен, не «назначайте» его себе самостоятельно.
- Соблюдайте схему и длительность приема антибиотика. Не прекращайте пить лекарство досрочно, даже если симптомы уже прошли.
- Не принимайте антибиотики, которые вам «посоветовали» непрофессионалы. При разных болезнях необходимы разные препараты. Лучше всего оценить симптомы сможет врач.
- Старайтесь соблюдать меры по профилактике инфекций, чтобы избегать приема антибиотиков.