Устойчивость к антибиотикам почему бактерии становятся все более живучими Журнал Популярная Механик

Устойчивость к антибиотикам почему бактерии становятся все более живучими Журнал Популярная Механик

Устойчивость микробов к антибиотикам – глобальная проблема человечества

В конце апреля 2019 года ООН опубликовала поворотный по своей значимости отчет о масштабах и последствиях одной из глобальных проблем человечества – развития у опасных инфекций устойчивости (резистентности) к лекарствам, в том числе к антибиотикам. 700 тысяч человек ежегодно умирает из-за инфекций, вызванных микробами, которые стали невосприимчивыми к действию лекарственных препаратов. По прогнозам ученых, через 10 лет жертвами антибиотикорезистентности каждый год будут более 10 млн человек.

В этой статье старший научный сотрудник ФГБУ «ВГНКИ» Дмитрий Макаров рассказывает о причинах и масштабах проблемы и дает рекомендации, как избежать заражения опасными устойчивыми инфекциями.

Что такое антибиотикорезистентность?

Антибиотикорезистентность – это способность микробов противостоять действию антимикробных средств, в том числе антибиотиков. С 2000-х годов Всемирная организация здравоохранения называет антибиотикорезистентность одной из самых серьезных угроз для здоровья животных и человека.

Каждый год в мире более 700 тысяч человек умирает от инфекций, вызванных устойчивыми микробами. Для других пациентов удлиняется время госпитализации. Известный британский экономист профессор лорд Джим О’Нил прогнозирует, что через 30 лет от устойчивых микробов будет умирать уже 10 миллионов человек в год. Экономический ущерб исчисляется миллиардами долларов. Колоссальный урон наносится и отрасли животноводства.

При этом масштаб проблемы в мире неуклонно растет. В начале этого года в медицинском журнале The Lancet опубликована статья; авторы оценили, что урон для жизни и здоровья населения Европы от устойчивых инфекций с 2007 по 2015 год удвоился. Воспаление легких, дизентерия, сепсис, туберкулез, малярия – это всего лишь несколько болезней, при лечении которых врачи сталкиваются с устойчивостью возбудителей к антибиотикам.

Обнаруживают все больше патогенных бактерий с устойчивостью сразу к нескольким группам антибиотиков и даже так называемых ПАНРЕЗИСТЕНТНЫХ, т.е. устойчивых ко всем используемым против них препаратам. Если раньше такие бактерии находили только в больницах, то сейчас их находят даже в продуктах питания.

Как микробы становятся устойчивыми к антибиотикам?

Антибиотикорезистентность возникла и развивалась еще ДО открытия антибиотиков человеком.

Миллиарды лет бактерии вырабатывали вещества для борьбы с другими бактериями – антибиотики. Другие микроорганизмы, в свою очередь, приобретали механизмы защиты от таких соединений. Таким образом, антибиотикорезистентность – это древнее явление.

Она всегда определяется генами и передается из поколения в поколение. Ученые нашли такие гены даже в арктической вечной мерзлоте возрастом 30 тысяч лет и в образцах кишечной микрофлоры Тирольского человека. Это найденная в Альпах мумия возрастом более 5 тысяч лет. И сейчас в окружающей среде и у диких животных устойчивые бактерии и гены устойчивости встречаются повсеместно.

Микробы становятся устойчивыми к антибиотикам либо в результате случайного изменения генов – мутаций, либо в результате передачи генов устойчивости от другого микроба, который уже обладает этим свойством. Даже если устойчивость приобрели безобидные бактерии, населяющие кишечник животных или человека, или свободные бактерии в окружающей среде – эти гены могут передаться оказавшимся рядом болезнетворным бактериям.

Если на группу бактерий (популяцию) в организме человека, животного или в окружающей среде воздействует антимикробное средство, в такой популяции выживают только устойчивые бактерии. Выиграв конкурентную борьбу, они размножаются, распространяются и передают свои гены дальше. Это явление под названием «селективное давление» и определяет опасность использования антибиотиков.

Когда впервые появилась проблема?

На момент внедрения антибиотиков в практику устойчивость к ним бактерий была редким явлением. Это привело к беспрецедентному прорыву в медицине.

Однако специалисты уже тогда понимали, что долго такое благоденствие не продлится. Еще сэр Александр Флеминг, первооткрыватель пенициллина, первого антибиотика, в лекции по случаю вручения ему Нобелевской премии в 1945 году предупреждал об опасности приобретения патогенными бактериями устойчивости к пенициллину.

С учетом масштабов применения антибиотиков в животноводстве и медицине, рост и распространение устойчивости были всего лишь вопросом времени. Довольно долго ущерб от резистентности сдерживался открытием новых антибиотиков. Но если в период «антибиотикового бума» середины ХХ века в год ученые открывали десятки новых препаратов, то с начала XXI века медицина получила всего два новейших класса антибактериальных препаратов.

Применение антибиотиков в медицине и животноводстве

У проблемы антибиотикорезистентности есть две стороны: медицинская и ветеринарная. Конечно, основная проблема для здравоохранения – это применение антибиотиков в медицине, в особенности неправильное: например, назначения в отсутствие показаний, безрецептурная продажа и самолечение, изобилие контрафактных и некачественных антибиотиков.

Распространению резистентности способствует и то, что в развивающихся странах значительно возросла доступность препаратов для населения, а также все более активное перемещение по миру людей, животных, обмен продуктами питания и другими товарами, а с ними – и устойчивыми микроорганизмами.

Но и сельское хозяйство играет немаловажную роль в процессе развития и распространения резистентности.

На животноводство приходится приблизительно ¾ производимых в мире объемов антибактериальных средств. При этом большинство классов антимикробных средств – общие для медицины и ветеринарии. В сельском хозяйстве их используют для профилактики и лечения инфекций животных и даже в качестве стимуляторов роста.

Читайте также:  Как помочь пациенту, если он испытывает тошноту и рвоту

Да-да, никто точно не знает как, но небольшое количество антибиотиков, добавляемое в корм скоту, действительно способствует увеличению привесов. Однако самая большая опасность для здоровья населения как раз и скрывается в таком постоянном использовании малых доз антибиотиков.

В хозяйствах появляются и распространяются устойчивые бактерии. Среди них есть и зоонозные, то есть те, которые могут вызывать заболевания как животных, так и человека.

Сальмонеллез, кампилобактериоз, колибактериоз, йерсиниоз… Эти инфекционные заболевания чаще всего характеризуются тошнотой, рвотой, диареей и сильными болями в течение нескольких дней. Намного опаснее зоонозные инфекции для людей с ослабленным иммунитетом, детей и пожилых, а некоторые штаммы вируса могут привести к летальному исходу. В тяжелых случаях для лечения необходимы антибиотики, поэтому заражение устойчивыми бактериями особенно опасно.

Возникающие в хозяйствах устойчивые бактерии заражают людей тремя основными способами:

– Через продукцию животноводства. Часто причиной заражения является плохо прожаренный фарш, сырые куриные яйца и молоко, но источниками заразы могут быть даже овощи с фруктами.

– Через контакт с зараженными животными – в зоне риска в первую очередь работники животноводческих предприятий.

– Через воду, почву и другие компоненты окружающей среды, животных-переносчиков, таких как насекомые, грызуны.

Вклад в проблему вносят, вероятно, и остатки антибиотиков в продуктах питания животного происхождения, способствуя селекции устойчивых бактерий в организме потребителей.

Бывает и так, что антибиотик снижает эффективность в медицине исключительно из-за его применения в животноводстве. Хороший пример – колистин. Долгое время этот препарат против кишечной палочки почти не применяли в медицине из-за тяжелых побочных эффектов, но его активно использовали в качестве стимулятора роста для скота. Однако, несмотря на побочные эффекты, препарат недавно был отнесен к резервным антибиотикам для людей, то есть таким, которые применяют, когда ничего другое уже не помогает.

В Китае несколько лет назад колистин в медицине не использовали совсем, но неожиданно в госпиталях одного города врачи обнаружили устойчивую к нему кишечную палочку. Сравнив гены бактерий из больниц и с окрестных ферм, ученые выяснили: устойчивая к колистину кишечная палочка появилась на фермах и была занесена в больницы на лапках мух.

В результате в Китае запретили добавлять колистин в корм скоту для увеличения привесов.

Что мировое сообщество предпринимает для решения проблемы

Стратегия борьбы с устойчивостью к антибиотикам сегодня есть во многих странах, в том числе в сфере животноводства. Здесь им помогают организации, такие как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Всемирная организация здравоохранения животных (МЭБ), которые разрабатывают стратегии борьбы и полезные рекомендации.

Основа таких мер, конечно же, – это ограничение применения антибиотиков за счет разумного и рационального их использования. Многочисленные научные исследования показали, что снижение применения антибиотиков ведет и к снижению распространения устойчивых бактерий.

В сфере животноводства ключевые пункты стратегий – это ограничения использования важных для медицины препаратов, таких как уже упоминавшийся колистин, ципрофлоксацин, цефалоспорины последних поколений, которые следует использовать только в том случае, если ничего другого животному уже не поможет, но никак не для профилактики или стимуляции роста.

Другой важный пункт – соблюдение правил санитарии, которое предотвращает занос инфекций.

Хорошее подспорье в профилактике и борьбе – это средства, альтернативные действию антибиотиков: вакцины, бактериофаги, пробиотики, эфирные масла растений и так далее.

Важно и обучение ветеринарных врачей грамотному назначению антимикробных препаратов.

Лидеры по снижению использования антибиотиков в животноводстве – страны Европы: Нидерланды, Дания, Норвегия, Франция, Бельгия, Германия и другие. Работают над этим и страны Азии, например Япония и Таиланд. США больше рассчитывают на открытие новых антибиотиков.

Россией уже принята собственная Стратегия противодействия антибиотикорезистентности, составленная в соответствии с международными принципами. Исследования в рамках этой стратегии проводит в том числе наш институт – подведомственный Россельхознадзору Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов. Мы проводим научную работу, в которой изучаем устойчивость зоонозных бактерий ко всем группам антибиотиков. Бактерий – сальмонелл, кампилобактера, кишечную палочку, энтерококков – мы выделяем из продуктов питания животного происхождения и получаем от разных видов животных (коров, свиней и даже оленей) и птицы.

Как же снизить риск заражения устойчивыми бактериями?

Необходим помнить, что один из основных путей заражения – пищевой. Чтобы обезопасить себя от пищевых инфекций, необходимо соблюдать несколько несложных правил, сформулированных ВОЗ:

  • Подвергайте пищу тщательной термической обработке. Температура продукта должна быть минимум 70 °С.
  • Съедайте приготовленную пищу горячей, поскольку при остывании велика вероятность размножения в ней различного рода бактерий. Если разогреваете пищу, то делайте это при той же температуре – не ниже 70 °С.
  • Храните пищу при температуре не выше 10 °С.
  • Не допускайте контакта сырой и приготовленной пищи. Например, не стоит резать ножом сырое мясо, а потом сразу сыр.
  • Мойте руки перед приготовлением еды. Тщательно мойте фрукты и овощи.
  • Держите кухню и все кухонные принадлежности в чистоте, не допускайте появления насекомых и тем более мышей и крыс.
  • Помните, что опасные бактерии могут попасть в пищу от собак, кошек, птиц и других домашних животных. Соблюдайте простые правила гигиены и следите за здоровьем ваших питомцев.
Читайте также:  Абсцесс кожи - Дерматологическая патология - Справочник MSD Профессиональная версия

Бактерии устойчивы к антибиотикам. Что делать? Не принимать антибиотики

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Ученые разрабатывают новый вид антибиотиков, который уже показал обнадеживающие результаты в первых испытаниях. Необходимость в новых лекарствах остра как никогда, если учесть, что укрепляющаяся резистентность бактерий к антибиотикам представляет серьезную угрозу.

Когда в 1940-х годах начали использовать антибиотики, их называли чудо-лекарством. Но сейчас существуют опасения, что из-за их слишком частого применения бактерии выработали устойчивость к препаратам.

Главный врач Великобритании Салли Дэвис заявила, что если антибиотики перестанут работать, медицина по сути дела скатится в средневековье. Но в чем первопричина проблемы?

Что такое антибиотики

Шотландский химик Александр Флемминг изобрел первый настоящий антибиотик в 1928 году. Произошло это практически случайно — в ходе опытов он выяснил, что плесень препятствует росту бактерий. Так появился пенициллин.

Его открытие стало революционным в лечении определенных видов инфекционных заболеваний и помогло спасти бессчетное число людей.

Антибиотики воздействуют на бактерии по-разному: в одних случаях они их уничтожают, в других не дают им распространяться.

Но есть у этих препаратов и слабая сторона.

Резистентность

Антибиотики эффективно нейтрализуют многие виды бактерий, но не все. Некоторые виды бактерий вырабатывают гены, которые защищают их от воздействия лекарств.

Они выживают при лечении и размножаются, передавая потомству свои гены, из-за чего в дальнейшем эффективность медицинских препаратов снижается.

Если человек заражается такими бактериями, устойчивыми к антибиотикам, лечить его лекарствами становится сложнее.

В настоящий момент могут прийти на помощь другие существующие виды антибиотиков, но вариантов становится все меньше, поскольку бактерии приспосабливаются и вырабатывают сопротивляемость к все большему количеству препаратов.

За последние четыре года в Англии количество случаев заражения передающимися через кровь инфекциями с устойчивостью к антибиотикам увеличилось на 35%. Это стало известно во многом благодаря тому, что медики начали активнее выявлять случаи сепсиса.

Но, несмотря на увеличение случаев таких инфекций, соотношение между передающимися через кровь инфекциями с устойчивостью к антибиотикам и инфекциями, поддающимися лечению, осталась на прежнем уровне.

Специалисты в области здравоохранения считают, что нужно приложить все усилия, чтобы не позволять бактериям с устойчивостью к антибиотикам превалировать над другими.

В ходе недавнего исследования ученые выяснили, что без эффективных антибиотиков случаев заражения опасными для жизни инфекциями во время клинических операций может стать больше.

Служба общественного здравоохранения Англии с 2013 года активно призывает сократить объемы антибиотиков, прописываемых пациентам.

Врачи утверждают, что слишком частое употребление антибиотиков является главной причиной появления устойчивости к ним у микроорганизмов. Чем чаще люди прибегают к антибиотикам, тем ниже становится их эффективность.

Нередко врачи прописывают антибиотики пациентам, которые не заражены бактериальными инфекциями, хотя это абсолютно бесполезно.

В целом уровень потребления антибиотиков по Британии с 2013 года снизился примерно на 5%, но данные отличаются в зависимости от региона.

Чем активнее врачи выписывают для лечения антибиотики, тем более высокая устойчивость к ним бактерий.

В 2016 году британские власти призвали за пять лет на 50% снизить употребление антибиотиков.

Когда пациенты приходят в свои поликлиники с жалобой на кашель или простуду, примерно половине прописывают лечение антибиотиками.

Есть опасения, что проблема усугубляется из-за ожиданий пациентов.

По последним данным, 38% пациентов, обращаясь за медицинской помощью, предполагают, что их будут лечить антибиотиками.

Поэтому сейчас в Британии не только пытаются в целом сократить объем выписываемых антибиотиков, но и создать условия, при которых клиники не будут пытаться лечить ими пациентов с заболеваниями, которые проходят естественным образом через несколько дней.

Как обстоят дела в других странах?

Излишнее использование антибиотиков присуще не только Британии.

Европейская сеть по контролю за потреблением антимикробных средств назвала распространение устойчивых к антибиотикам бактерий угрозой здоровью населения.

По приблизительной оценке, каждый год в Европе от связанных с ними инфекций умирают около 25 тыс. человек.

На сегодняшний день потребление антибиотиков в Британии ниже среднего по сравнению с другими странами ЕС.

Многие страны с высоким потреблением антибиотиков обращаются за опытом к другим странам, особенно на севере Европы, где их потребление ниже.

Особо серьезные опасения вызывает лекарственно устойчивый туберкулез.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), туберкулез остается самым смертельным инфекционным заболеванием в мире.

Читайте также:  Наболело как правильно лечить эрозию шейки матки

Лечение приносит свои плоды — с 2000 по 2017 год удалось спасти жизни 54 млн человек благодаря правильному диагнозу и успешному лечению.

Но даже с учетом снижения коэффициента заболеваемости в мире на 2% в год инфекция остается в первой десятке основных причин смерти в мире.

Устойчивость микробов к антибиотикам

С течением времени популяция (но не отдельная особь) может приобрести устойчивость к воздействию химических веществ, таких как антибиотики и пестициды.

Все мы слышали пугающие истории о микробах, нечувствительных к антибиотикам. И действительно, многим в процессе лечения приходилось заменять один антибиотик на другой из-за того, что первый оказался неэффективным. Такое появление лекарственной устойчивости у популяции микроорганизмов — не странная месть матери-природы человечеству, а закономерное следствие теории эволюции.

Существование различий между членами популяции составляет один из основополагающих принципов эволюции. Сегодня известно, что эти различия заложены в генах. Более того, жизнь любого организма (будь то бактерия или человек) по существу представляет собой серию химических превращений молекул. Действие антибиотика состоит в том, что он служит ингибитором, то есть тормозит или подавляет какую-либо химическую реакцию, жизненно важную для микроба. Например, пенициллин блокирует молекулы, участвующие в строительстве новых клеточных оболочек бактерий. Действие пенициллина можно упрощенно сравнить с жевательной резинкой, наклеенной на ключ, которая будет препятствовать открыванию замка. (Пенициллин не оказывает влияния на человека или животных, потому что наружные оболочки наших клеток коренным образом отличаются от клеток бактерий.)

У определенной популяции бактерий возможны различия в форме молекул, на которые направлено действие антибиотиков. Одни молекулы оказываются более чувствительными к «наклеиванию» лекарства, другие — менее. Чисто случайно у небольшого количества бактерий молекулы окажутся такой формы, которая менее чувствительна к отрицательному влиянию какого-то антибиотика (например, пенициллина). При воздействии лекарства на данную популяцию это небольшое количество устойчивых бактерий уцелеет. Через много поколений натуральный отбор приведет к преобладанию бактерий, в геноме которых закодированы менее чувствительные к лекарству молекулы. В конце концов появится популяция микробов, полностью невосприимчивых к данному антибиотику.

Необходимо еще раз отметить, что этот эффект проявляется через много поколений. Ни одна отдельно взятая бактерия не может приобрести иммунитет — форма молекулы определяется генами и обычно не меняется в течение жизни организма.

В 1952 году американские генетики Джошуа и Эстер Ледерберг провели классический эксперимент по изучению устойчивости микробов к антибиотикам. В чашках Петри на обычных питательных средах были выращены колонии бактерий, затем часть каждой колонии перенесли на другие чашки, где в питательную среду был добавлен пенициллин. Большинство колоний после этого пересева погибли, но одна из них выжила. Тогда ученые вновь вернулись к первичной колонии (от которой отсевали уцелевшую) и снова перенесли ее на питательную среду с пенициллином. Колония вновь выжила, доказав, что она обладает устойчивостью к пенициллину, хотя никогда не подвергалась его воздействию. Этот эксперимент подтвердил представление о случайном характере устойчивости в популяции и о том, что устойчивость обусловлена естественным отбором.

Подобные эффекты наблюдаются и у высших организмов: например, у насекомых в процессе эволюции выработалась устойчивость к пестицидам, а у растений — к гербицидам. Механизм приспособления здесь такой же, как и у бактерий, которые приобрели устойчивость к антибиотикам. Случайным образом у некоторых особей в популяции появляются какие-то химические изменения в их природе, что позволяет им противодействовать влиянию пестицидов или гербицидов. Например, это могут быть особые молекулы, которые захватывают молекулы пестицида или гербицида и не позволяют им действовать. Или у этих особей могут вырабатываться химические вещества, удаляющие пестициды или гербициды из клеток организма прежде, чем эти яды успеют сильно повредить клетки. В результате естественного отбора организмы с такими особенностями выживают в первую очередь, и в конце концов вся популяция приобретет эту полезную особенность.

Зная о работах в области естественного отбора, ученые должны были бы ожидать такого поведения исследуемых организмов. Тот факт, что они этого не сделали, говорит нам скорее о несовершенстве человеческой природы, нежели о недостаточном эффекте антибиотиков и других химикатов. Однако эта приобретенная лекарственная устойчивость микробов вовсе не зачеркивает всего положительного, что принесли нам антибиотики и другие химические вещества. Это просто значит, что войну с болезнью нельзя выиграть в одной битве. Здесь можно провести аналогию с гонкой вооружений, в которой одна сторона добивается временного преимущества, а другая учится наносить ответный удар. Затем первая сторона разрабатывает контрудар на этот ответный удар, а другая сторона — противостоит контр-контрудару. Гонка вооружений никогда не кончается — так же, я подозреваю, никогда не закончится и наша битва с эволюционным потенциалом микробов. Главное — быть далеко впереди, чтобы держать болезни под контролем. И этого будет достаточно для победы.

Ссылка на основную публикацию
Ундециленовая кислота – инструкция по применению, состав, показания, аналоги и отзывы
УНДЕЦИЛЕНОВАЯ КИСЛОТА УНДЕЦИЛЕНОВАЯ КИСЛОТА (Acidum undecylenicum; син.: Mykoseptin, Undecyl) — противогрибковое средство. Ундец-10-эноевая к-та; C11H20O2: Бесцветная или желтовато-коричневая маслянистая жидкость...
УЗИ при беременности, определение сроков, пола плода, заболеваний
Как часто можно делать УЗИ при беременности Ультразвуковое исследование уже более сорока лет применяется в области медицины не только при...
УЗИ скрининг первого триместра (1 скрининг) в Нижнем Новгороде в клинике Тонус, скрининг 12 недель
Скрининг 1 триместра Скрининг первого триместра (скрининг 12 недель, 1 скрининг) – это комплексное исследование беременной женщины, проводимое в период...
Уплотнение в груди — статьи о гинекологии
Красная шишка на груди. Что это может быть? На моей груди образовался красный бугорок, он теплый на ощупь и болит....
Adblock detector