Все о болезнях

Почему микробы не боятся антибиотиков?

Почему микробы не боятся антибиотиков?     Думаю, вы слышали о том, что не все антибиотики могут убить тот или иной микроорганизм, хотя раньше (лет 10-20 назад) они легко справлялись с этим. Открытые в XIX ст. первые антибиотики могли справляться с любыми инфекциями, таким образом удавалось излечивать до того считавшиеся смертельными заболевания. Благодаря антибиотикам были спасены миллионы жизней. Казалось, с их появлением проблема будет решена навсегда. Но этим ожиданиям не суждено было сбыться.

Люди не учли способности микроорганизмов приспосабливаться к новым условиям жизни в присутствии антибиотиков и вырабатывать сложные механизмы защиты от них. Интересно, что на примере первого примененного на практике антибиотика - пенициллина -ученые впервые проследили выработку нечувствительности к нему бактерий, которые со временем перестали погибать в его присутствии. Люди стали изобретать новые антибиотики с новыми механизмами воздействия на микробы, но проходило какое-то время - и препараты утрачивали свою эффективность. Эта игра в кошки-мышки продолжается и по сей день. Почему? Неужели виной тому - только естественная способность микробов защищаться?

Как оказалось, повышению устойчивости микроорганизмов к антибактериальным препаратам (АБП) способствует нерациональное применение последних в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности. И сегодня мы с вами попробуем заглянуть за завесу тайны антибиотикорезистентности.

Еще в 2001г. Всемирная организация здравоохранения разработала Глобальную стратегию по сдерживанию резистентности к противомикробным препаратам, а в 2011г. объявила эту проблему темой Всемирного дня здоровья, что свидетельствует о серьезности ситуации. А не наступит ли такой день, когда весь наш арсенал АБП станет неэффективным, ведь новые антибиотики разрабатываются не в таком количестве, как еще 10-15 лет назад, а устойчивость к ним возникает достаточно быстро? Какие же средства для лечения нам тогда использовать? А если на фоне борьбы за выживание, в результате мутаций в среде бактерий появятся какие-то микробы-монстры, на которых ничто не сможет оказать воздействия? Эти и другие вопросы часто возникают в умах людей.

Умные враги

Микроорганизмы, вновь и вновь встречаясь с различными АБП, стараются выжить, приспосабливаясь и вырабатывая пути защиты. Одним из таких механизмов является уменьшение проницаемости клеточной стенки бактерии, что дает ей возможность ограничить проникновение АБП внутрь. Кроме того, бактерии видоизменяют свои структурные части, на которые чаще всего влияют АБП. А еще они способны «выкачивать» из себя уже поступивший внутрь антибиотик, видоизменять его структуру или даже разрушать его, а также организовывать коллективную оборону против АБП. И это далеко не все их возможности.

Особенно хорошо изучены механизмы устойчивости микроорганизмов к пенициллину и многим схожим антибиотикам. Микробы начали вырабатывать фермент, который разрушает структуру антибиотика и тем самым делает его неэффективным. Но ученые разработали вещество, которое разрушает данный фермент и повышает эффективность препаратов, имеющих сродство с пенициллином.

Оказывается, бактерии могут общаться между собой, передавая информацию, необходимую для выживания вида. Делают они это с помощью мобильных генетических элементов и негенетических факторов. Первые могут самостоятельно перемещаться от клетки к клетке, а вторые передаются в пределах хромосом одной клетки, регулируя наработку защитных факторов при появлении угрозы уничтожения. Кроме того, бактерии способны посылать «товарищам по несчастью» сигнальные молекулы, которые сообщают информацию о численности колонии и необходимости запустить в работу защитные гены и.т.д. Получая эти сигналы, бактерии перегруппируются и образуют так называемую биопленку.

Биопленка - это сообщество бактерий, которые прикреплены к тканям организма хозяина (слизистая оболочка носоглотки, мочевыводящие пути и др.). О существовании биопленок ученые узнали чуть больше десятилетия назад а ранее считалось, что микробы свободно плавают в биологических жидкостях организма хозяина. В составе биопленок бактерии объединены сложными межклеточными связями, что-то наподобие многоклеточного организма. Бактерии биопленки формируют матрикс - полимерную оболочку, защищающую их от неблагоприятных факторов: защитных систем организма, антибиотиков и др.

С наличием биопленок связана выраженная устойчивость к антибиотикам. Антибиотик уничтожает лишь бактерий, плавающих по-отдельности, и тех, которые расположены на поверхности биопленки, а вглубь нее он проникнуть не может. Такого действия достаточно, чтобы подавить обострение хронического процесса (тонзиллита, пиелонефрита, синусита, бронхита, отита и т. д.), но полностью очистить организм от врага не удается.

В организме остаются «партизаны», которых достать из укрытия невозможно. И чем дольше они находятся в засаде, тем меньше шансов у иммунной системы их ликвидировать, ведь со временем они приобретут способность противостоять и ее защитным механизмам.

Бактерии в биопленке не погибают даже при стерилизации медицинских инструментов (температура достигает 130 °С в сочетании с высоким давлением водяного пара), зараженных ими. Получая в биопленке численное преимущество, бактерии начинают отпочковывать биопленку и заселять новые территории. Это что-то наподобие метастазирования опухоли.

Интересно, что малые дозы (ниже терапевтических доз) антибиотика могут заставить бактерии перейти в состояние повышенной боевой готовности - сформировать биопленку или включить другой защитный механизм. К такому же результату может привести нарушение режима приема препарата и дозирования. Также недопустимо так называемое профилактическое назначение антибиотиков при вирусных инфекциях, для предотвращения развития бактериальных осложнений на фоне ОРВИ. Это малоэффективно, а побочных действий - множество. Вирусы мы не убьем (антибиотики на вирусы не влияют), однако «раздразним» бактерии, а они выработают эффективные механизмы защиты, расскажут о происшедшем инциденте своим сородичам, и мы получим хроническую инфекцию (тонзиллит, синусит, отит и др.), не поддающуюся полноценному лечению. Кроме того, нарушится состав микрофлоры кишечника, влагалища и ротовой полости (и справиться с этим будет не так-то просто), а также будет отмечаться угнетение иммунной системы, нарушение работы желудка, печени, почек и другие побочные эффекты.

Чтобы снизить проницаемость клеточной оболочки, бактерии уменьшают число каналов, через которые АБП может попасть внутрь клетки. С помощью активной насосной системы бактерия как бы выкачивает из себя антибиотик в межклеточное пространство. Некоторые такие насосы способны даже различать вид антибиотика.

Бактерии научились производить целый ряд ферментов к различного рода антибиотикам. Например, за счет этих ферментов выживают клебсиеллы (часто вызывают пневмонию), стрептококки (вызывают заболевания мочевыводящего тракта, пневмонию, поражение кожи), золотистый стафилококк (гнойное поражение кожи и слизистых оболочек), кишечная палочка (пневмония, поражение мочеиспускательного и пищеварительного трактов), энтерококки и др.

Устойчивость к антибиотикам среди различных микроорганизмов зависит от частоты использования АБП и от того, в каком случае их назначают.

При чрезмерном, необоснованном применении антибиотиков возрастает число бактерий, которые приспосабливаются и теряют к ним чувствительность. Если АБП назначается без определения чувствительности к нему микроба, вызвавшего заболевание, то это может способствовать запуску в бактериях реакции SOS, которая включит наработку защитных механизмов даже против антибиотиков других групп. Иными словами, если микроб почувствовал даже малейшую опасность, он использует все свое военное мастерство, весь свой арсенал, чтобы отразить возможного врага. Под статус врага в этом случае подпадут все потенциально опасные и незнакомые вещества - другие группы антибиотиков.

Каковы перспективы?

А может, не стоит переживать по поводу антибиотикорезистентности? Перестанут действовать одни антибиотики - придумаем новые! Но не все так просто. По данным обзора баз данных Adis Insight R&D и Pharmaprojects, из 167 антибактериальных препаратов только 27 имеют новые, не использованные ранее механизмы воздействия на бактерии, что является особым преимуществом и делает их эффективными в борьбе с инфекциями. Из этих 27 препаратов только 15 можно применять для лечения инфекций многих локализаций (внутримышечно, внутривенно или внутрь). При этом лишь 8 действуют на самые распространенные и опасные бактерии. Таким образом, у нас на сегодняшний день выбор не такой уж богатый.

А что ждет нас в будущем? По словам экспертов, появления новых антибиотиков в обозримом будущем ожидать не приходится. Фармацевтическим компаниям выгоднее разрабатывать и продавать препараты против гипертонии, рака, диабета, которые назначаются на длительный период и приносят сверхприбыль.

Сегодня ученые ведут активный поиск альтернативных средств борьбы с инфекциями. Они обратили внимание на то, что некоторые клетки нашего организма содержат специфические вещества (пептиды), способные противостоять многим бактериям. Если их ввести человеку извне дополнительно, то, предположительно, удастся подавить рост и размножение болезнетворных бактерий. Конечно, эти вещества не настолько активны, как синтетические антибиотики, но они активны в отношении большей части микроорганизмов и даже тех бактерий, которые приобрели резистентность к АБП. Однако в данном вопросе многое пока еще не выяснено, и доступными эти вещества станут не скоро.

Таким образом, для каждого АБП существуют определенные показания, дозировка и режим приема, и необходимо строго соблюдать рекомендации лечащего врача.

Не следуйте советам соседей или рекламы и не занимайтесь самолечением. Не уменьшайте свои шансы на выздоровление сегодня, а также шансы своих потомков в будущем. Ведите здоровый образ жизни, закаляйтесь, повышайте естественную устойчивость организма к инфекциям, применяйте растительные антибиотики для профилактики и лечения. 

Татьяна Остапенко 

Источник: Моя здоровая семья №1(60) 2014 ст. 3