Что такое супербактерии какое определение

Что такое супербактерии?

Супербактерии — это микроорганизмы, которые стали устойчивыми к лекарственным препаратам. Эти лекарственно устойчивые бактерии и грибки трудно контролировать и лечить, зачастую супербактерии устойчивы к антибиотикам.

Антибиотики являются жизненно важными препаратами, которые помогают спасти много жизней. Они лечат широкий спектр инфекций, от легких инфекций мочевыводящих путей до угрожающего жизни сепсиса. Однако рост супербактерий частично связан с чрезмерным использованием антибиотиков, что способствует устойчивости к ним. Невозможно полностью остановить устойчивость к антибиотикам, поскольку это является частью естественной эволюции микроорганизмов. Тем не менее, необходимо принимать меры, чтобы избежать устойчивости к антибиотикам.

Что такое супербактерии?

Супербактерия — это микроорганизм, приобревший устойчивость к препаратам, которыми когда-то лечили инфекцию, вызванную патогеном. Термин «супербактерия» был разработан средствами массовой информации.

Любой микроорганизм может стать супербактерией, но бактериальные и грибковые штаммы, которые обычно заражают людей, животных и сельскохозяйственные культуры, становятся им. По мере того как эти бактерии и грибки приспосабливаются к действию препаратам, они начинают сопротивляться лечению. Устойчивые к антибиотикам инфекции могут привести к смертельным исходам.

Устойчивые к антибиотикам бактерии в большей степени присутствуют в учреждениях, требующих регулярной стерилизации, таких как больницы. Регулярная стерилизация является ключом к борьбе с инфекциями, но она также может сделать некоторые микроорганизмы сильнее. Кроме того, супербактерии могут присутствовать в некоторых продуктах питания, например, в продуктах животного происхождения, которые фермеры обработали антибиотиками.

К микроорганизмам самого высокого риска относятся:

1. Клостридиум диффициле
2. Ацинетобактерии, которые устойчивы к типу антибиотиков, называемых карбапенемами
3. Candida auris
4. Энтеробактерии
5. Гонококк

Врачи традиционно используют карбапенемы для лечения тяжелых или других бактериальных инфекций высокого риска. Между тем, другие патогены могут представлять серьезную угрозу для здоровья, в том числе:

• метициллинрезистентный золотистый стафилококк, который вызывает стафилококковые инфекции
• некоторые виды кандиды
• пневмококк
• микобактерии туберкулеза
• некоторые виды сальмонелл
• ванкомицинрезистентные энтерококки
• синегнойная палочка
• Шигелла
• Кампилобактер

Патогены, которые могут стать устойчивыми и распространяться. К ним относятся:

• Аспергилл, которые устойчивы к противогрибковым обработкам
• Микоплазма гениталиум
• Бордетеллы коклюша

Больницы являются основными источниками лекарственно-устойчивых инфекций. Определенная группа бактерий вызывает большую часть антибиотикорезистентных инфекций в стационарных условиях. Эта группа включает в себя:

• Энтерококк
• Золотистый стафилококк
• Клебсиелла пневмонии
• Acinetobacter baumannii
• P. aeruginosa
• Вид энтеробактерий

Более сильные штаммы этих бактерий стали устойчивыми к антибиотикам и практически не реагируют на антибиотики. Некоторые даже выработали устойчивость к дезинфицирующим средствам, таким как дезинфицирующие средства на спиртовой основе, которые используют многие больницы.

Авторы научного доклада 2018 года отметили, что штаммы E. faecium были в 10 раз более толерантны к спиртовым дезинфицирующим средствам, чем более старые изоляты.

Приведенный перечень не дает полной картины всех потенциально устойчивых к лекарственным средствам патогенов. При регулярном воздействии антибиотиков или противогрибковых препаратов почти любые бактерии или грибки могут развить резистентность. Однако перечисленные выше патогенные микроорганизмы в настоящее время представляют наибольшую угрозу для здоровья.

Симптомы

Никакие особые симптомы не указывают на то, что у человека инфекция вызвана супербактерией. Человек будет испытывать те же симптомы, что и при обычной инфекции. Однако со временем инфекция не будет реагировать на лечение, и симптомы станут намного хуже. Если инфекция плохо поддается лечению, врач проводит диагностические тесты, чтобы определить, является ли патоген лекарственно устойчивым.

Эволюция

То, что люди называют «супербактериями», появилось вследствие естественной эволюции микроорганизмов. Патогены, такие как бактерии, размножаются очень быстро. Это позволяет им подавлять иммунную систему организма и вызывать инфекцию. Когда человек принимает антибиотики, они уничтожают инфекционные микроорганизмы. Однако бактерии также адаптируются в ответ на окружающую среду через мутации в ДНК. Эти более сильные бактерии становятся доминирующими, передавая свои устойчивые к антибиотикам гены. Устойчивые бактерии могут распространяться и вызывать инфекцию, которую трудно лечить теми же антибиотиками.

В конце концов, у человека может развится инфекция, которая плохо реагирует на первоначальный антибиотик. Врач может назначить другой антибиотик. Бактерии, которые переживут второе лечение, могут также развить устойчивость к нему. Поскольку этот цикл продолжается, способность патогена адаптироваться позволяет ему пережить множество различных антибиотиков, и он становится супербактерией. Кроме того, некоторые патогены обладают фенотипической устойчивостью, что означает, что они устойчивы к определенным антибиотикам без генетической мутации.

Предотвращение инфекции является одним из важных способов борьбы с супербактериями. Профилактика включает в себя:

• регулярное мытье рук теплой водой с мылом
• высушивание рук после мытья
• избегать кашля или чихания в руки
• мытье рук после обработки сырых продуктов животного происхождения
• мытье рук после общения с больным человеком или избегание контакта с ним, если это возможно
• не делиться личными вещами, такими как бритвы или полотенца
• при необходимости используйте только антибактериальное мыло или дезинфицирующие средства
• готовить пищу при безопасных температурах, которые могут убить микробы

Можно свести к минимуму риск заболевания, питаясь здоровой пищей, занимаясь спортом и получая достаточное количество сна.

Предотвращение устойчивости к антибиотикам

Устойчивость к антибиотикам — это естественный процесс, поэтому нет способа остановить его полностью. Однако можно замедлить развитие сопротивления. Можно предпринять шаги по сокращению использования антибиотиков.

• Принимайте антибиотики, когда это необходимо: большинство врачей назначают антибиотики только в том случае, если человек не может обойтись без них.
• Использование короткого курса лечения
• Не использовать антибиотики при вирусных инфекциях: антибиотики не влияют на болезни, вызванные вирусами, такими как грипп.

Исследователи работают над созданием новых и более эффективных антибиотиков и ищут пути борьбы с устойчивостью к антибиотикам. Например, исследование 2019 года показало, что антиоксидант из клюквы может предотвратить устойчивость к антибиотикам. Этот антиоксидант — проантоцианидин сделает некоторые антибиотики более эффективными, обходя естественное сопротивление бактерий. Новые исследования обещают улучшить лечение и снизить риск развития устойчивости к антибиотикам.

Заключение

Супербактерии стали серьезной проблемой. Эти микроорганизмы являются патогенами, которые стали устойчивыми к антибиотикам. Устойчивость к антибиотикам возникает естественным образом и это, как правило, очень медленный процесс. Однако чрезмерное использование антибиотиков привело к резкому увеличению резистентных бактерий, которые трудно устранить. В то время как различные препараты все еще могут устранить устойчивые бактерии или грибки, основное внимание следует уделять предотвращению развития инфекций.

Врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург)

Учредитель сетевого издания Medical Insider, главный редактор и автор статей.

Откуда берутся супербактерии и как их победить

Антибиотики — это лекарства, которые замедляют рост бактерий или убивают их. Антибиотиками лечат инфекционные болезни, например, пневмонию или сепсис.

Не путайте их с антисептиками — эти препараты убивают не только бактерии, но и вирусы, и работают они вне организма, на каких-либо поверхностях или коже.

Антибиотики же проникают внутрь и действуют исключительно на бактерии. Антибиотики, антисептики и противовирусные препараты входят в группу противомикробных средств (хотя само слово «микроб» в современной науке уже фактически не используется).

Как они работают

Чтобы найти и убить бактерию, антибиотику нужна мишень. Обычно это какой-то белок или другое вещество, которое есть у бактерий, но отсутствует у клеток нашего тела.

Прикрепляясь к мишени, антибиотик уничтожает ее, из-за чего гибнет вся клетка. Например, пенициллины продырявливают клеточную стенку, а тетрациклины блокируют рибосомы — структуры, которые вырабатывают белок.

Такие же мишени встречаются и у полезных бактерий, которые живут в вашем организме. Поэтому антибиотики убивают их, из-за чего возникает дисбактериоз или другие побочные эффекты.

Когда можно принимать антибиотики

Антибиотики лечат только бактериальные инфекции. Они не убивают вирусы, грибки и паразиты, поэтому вы не сможете вылечить ими простуду, грипп, ковид или ветрянку.

То же самое касается и большинства случаев бронхита, отита и синусита. Антибиотики нужны, если к основной болезни присоединилась бактериальная инфекция.

Но даже при бактериальной инфекции врачи не всегда назначают антибиотики.

Во многих случаях иммунитет может сам справиться с болезнетворными микробами или же лучше использовать другие препараты, например антисептики.

Антибиотики необходимы, когда инфекция слишком заразна, несет риск серьезных осложнений или восстановление длится очень долго.

Наконец, антибиотики применяют, когда у пациента нет бактериальной инфекции, но ее нужно предотвратить. Например, у людей с ослабленной иммунной системой или у тех, кому собираются делать сложную операцию.

Принимая решение о назначении антибиотика, врачи также учитывают общее состояние пациента, наличие аллергий и других болезней.

Встретимся в ХХII веке: 10 секретов долголетия от 110-летних:

Когда антибиотики не помогут или навредят

Антибиотики бесполезны, если болезнь вызвало что-то, кроме бактерий. Также определенные антибиотики не стоит принимать людям с некоторыми заболеваниями.

Например, пенициллины противопоказаны при болезнях печени и почек, а макролиды — при порфирии.

У каждого отдельного препарата свой список противопоказаний, и нужно учитывать их, подбирая лекарство.

Именно поэтому не стоит выбирать антибиотики самостоятельно, ведь вы не сможете учесть все нюансы.

Чем опасны антибиотики

Как у всех других лекарств, у антибиотиков есть побочные действия. Чаще всего страдает желудочно-кишечный тракт, из-за чего возникают эти симптомы:

• тошнота;
• рвота;
• диарея;
• вздутие живота;
• понос;
• боль в животе;
• потеря аппетита.

Эти побочные эффекты обычно несильные и проходят, как только вы перестаете принимать лекарство.

Еще один частый и потенциально опасный побочный эффект — аллергические реакции. Они случаются в среднем у одного из 15 человек и обычно проходят в легкой форме, в виде кожной сыпи или незначительного стеснения в горле. Но иногда реакция бывает очень сильной, вплоть до анафилактического шока.

У каждого антибиотика есть множество других более редких «побочек», которые описаны в инструкции к препарату.

Чем чревата антибиотикорезистентность и как ее избежать

С тех пор как появились первые антибиотики, бактерии постоянно мутируют и учатся защищаться от лекарств — это и называется антибиотикорезистентностью.

Микроорганизмы вырабатывают специальные вещества, которые нейтрализуют антибиотик, своего рода антидоты.

Некоторые считают, что антибиотикорезистентность — это свойство отдельных людей, из-за того, что их организм не реагирует на лекарство. Это заблуждение — именно бактерии становятся невосприимчивыми к действию антибиотика.

Еще раз: это не сами антибиотики «ухудшаются», это микроорганизмы эволюционируют и учатся защищаться от препаратов любой эффективности.

Из-за антибиотикорезистентности лекарство не действует, и человек продолжает болеть. Проблема усугубляется тем, что мы очень часто используем антибиотики неправильно: без показаний, с низкими дозами или слишком коротким курсом. Все это помогает бактериям приспосабливаться быстрее.

Появились даже штаммы, которые стали называть «супербактериями» — у них выработалась устойчивость практически ко всем видам антибиотиков. Все чаще и чаще эти бактерии вызывают смерть или инвалидность у пациентов. С каждым годом врачам труднее лечить такие распространенные болезни, как пневмония, туберкулез или гонорея.

Чтобы победить антибиотикорезистентность, ученые разрабатывают новые антибиотики, улучшают методики лечения и ищут другие способы борьбы с бактериями, например с помощью бактериофагов.

Это вирусы, которые опасны для бактерий, но безвредны для человека.

Но и вы лично можете внести свой вклад. Вот что советует Всемирная организация здравоохранения:

Суперсила бактерий: антибиотики наносят ответный удар

Супербактерии не зря так называются, ведь они действительно обладают настоящими суперспособностями. Только, к сожалению, людям они ничего хорошего не сулят.

Супербактерии — это возбудители инфекционных болезней, которые устойчивы сразу к нескольким антибиотикам, традиционно использующимся для лечения соответствующего заболевания. Именно множественная устойчивость супербактерий отличает их от обычных резистентных штаммов — те устойчивы только к одному препарату или же к нескольким, но из одного класса. Супербактерии крайне опасны, потому что перед ними мы практически безоружны: против таких инфекций буквально ни один препарат не помогает. Подобные инфекции возвращают нас в начало XX века, когда антибиотиков еще не было, а надеяться приходилось лишь на иммунитет пациента.

Инкубаторы резистентности

Чтобы открыть антибиотики, человечеству понадобилось несколько тысячелетий. Бактериям, чтобы развить устойчивость к ним, понадобилось немногим более 50 лет. И кто после этого вершина эволюции? Особенно если учесть, что способствовали этому процессу сами люди. Как же такое могло произойти?

Чтобы бактерии могли развивать свои суперспособности, в одном месте должно быть большое скопление различных штаммов и видов бактерий, восприимчивых к ним организмов (животных или людей), а также антибиотики в невысоких концентрациях. По этой причине больницы и животноводческие хозяйства — просто идеальные инкубаторы по выведению супербактерий.

по теме

Лечение

«Волшебные пули»: Объясняем все про антибиотики и антисептики

Как и любые другие организмы, бактерии постоянно мутируют. Появление множества случайных мутаций — основа естественного отбора: если новая мутация позволяет организму лучше выживать в окружающей среде и оставлять больше потомства, то такой ген будет закрепляться и распространяться в популяции. Если нет — мутация быстро отсеивается отбором, так как не передается следующим поколениям.

В случае бактерий этот процесс становится крайне заметным по двум причинам. Во-первых, многие бактерии очень быстро размножаются. Буквально за пару часов успевает смениться несколько поколений. А чем интенсивнее размножение, тем быстрее появляются новые мутации. Во-вторых, бактерии обладают еще одной суперспособностью: они могут обмениваться друг с другом полезными генами с помощью специальных кусочков ДНК — плазмид. Это позволяет бактерии делиться важными генами не только со своим потомством, но и с соседями. Причем, такой перенос может происходить даже между бактериями разных видов. Что позволяет новым полезным мутациям особенно быстро распространяться в тесных сообществах бактерий.

Для развития устойчивости также важно, чтобы антибиотик присутствовал именно в небольших концентрациях. Если концентрация высокая, как должно быть при лечении, то бактерии сразу гибнут, и никаких шансов развить устойчивость у них не появляется. Но если антибиотика недостаточно для гибели клеток, то бактерии получают шанс размножаться и «прокачивать» свои суперспособности, развивая устойчивость к препарату. Если же бактерия размножается в присутствии сразу нескольких антибиотиков, то она может выработать устойчивость ко многим препаратам. Такие условия могут возникнуть при незаконченном курсе лечения антибиотиками, при приеме неполной назначенной дозы (или если назначена недостаточная дозировка), а также при частой необоснованной смене препаратов.

Болезнетворные бактерии, оставшиеся в организме пациента, могут таким образом «тренироваться». Еще хуже, когда антибиотики попадают в сточные воды и другие отходы, что часто случается в животноводческих хозяйствах при бесконтрольном или неправильном применении антибиотиков. Здесь их концентрация падает значительно ниже минимальной подавляющей, смешиваются сразу множество разных препаратов, и с ними могут контактировать не только болезнетворные бактерии, но и представители неопасной для человека флоры. Что плохо, так как неопасные бактерии тоже развивают устойчивость и впоследствии могут передать ее с помощью плазмид болезнетворным собратьям. Просто идеальные условия для выработки множественной устойчивости.

Суперзлодеи нашего времени

по теме

Лечение

Советская медицина: над картошкой, под дихлофосом

Супербактерии уже стали серьезной проблемой здравоохранения. Еще в 2014 году ВОЗ в своем докладе о проблемах антибиотикорезистентности обозначала супербактерии как одну из глобальных угроз. Вопросы борьбы с резистентностью также обсуждались в ходе 71 генассамблеи ООН, по итогам которой в том числе Минздрав РФ начал разработку национальной стратегии по борьбе с антибиотикорезистентными штаммами. Goldman Sachs Group в одном из своих докладов делали неутешительный прогноз, что к 2050 году антибиотикорезистентные микроорганизмы унесут жизни 360 миллионов человек, а экономический ущерб составит 100 триллионов долларов, если в мире не примут меры для предотвращения их распространения.

Особенно тревожно обстоит ситуация с туберкулезом. Эта инфекция даже при нормальной чувствительности возбудителей к противотуберкулезным препаратам требует длительного лечения. А в случае штаммов с множественной устойчивостью приходится применять сложные схемы с большим количеством препаратов, которые тоже не всегда оказываются эффективны. Тогда болезнь становится фатальной.

К сожалению, полирезистентные штаммы микобактерий туберкулеза весьма широко распространены на постсоветском пространстве. Это связывают с неполноценным лечением туберкулеза в тюрьмах в 90-е годы: частые перебои с препаратами приводили к постоянным перерывам в лечении или использованию только одного препарата вместо необходимой комбинации из трех или пяти. Что в свою очередь создавало отличные условия для селекции полирезистентных штаммов, а плохие бытовые условия и скученное проживание способствовали их быстрому распространению среди заключенных.

Усугубляет общую проблему резистентности еще и то, что последние 15 лет крупные фармкомпании недостаточно занимались разработкой новых антибиотиков, сосредоточившись на других заболеваниях. Учитывая, что от начала разработки препарата до выхода его на рынок проходит около 10 лет, в ближайшие годы каких-либо прорывов в этой области ждать не стоит. Поэтому основные усилия во всех стратегиях направлены на замедление формирования резистентности к уже имеющимся препаратам и на замедление распространения резистентных штаммов.

Супероружие против супербактерий в руках каждого из нас

Супероружие оказалось настолько простым по своей сути, что лишает финал истории всей поэтичности: чтобы затормозить развитие резистентности, нужно разумно использовать антибиотики. Все. Но, как часто это бывает, самые простые решения сложнее всего реализовать на практике. Под разумным использованием антибиотиков понимаются следующие шаги.

• Существенное сокращение использования антибиотиков в сельском хозяйстве и отказ от профилактического добавления антибиотиков в корм здоровым животным.
• Продажа антибиотиков в аптеках только по назначению врача.
• Выделение препаратов резерва, используемых только в исключительных случаях. Это позволяет иметь запас препаратов, с которыми бактерии еще не знакомы, — своего рода секретное оружие.
• Прием антибиотиков только по назначению врача, назначение их только в тех случаях, когда это действительно необходимо, в адекватных дозах и при предварительном определении чувствительности возбудителя к препарату.

На последнем пункте стоит остановиться подробнее, так как его реализация зависит от каждого из нас. Важно помнить, что для начала курса антибиотиков должен быть действительно серьезный повод, и препарат должен обязательно назначить врач. Нельзя пить антибиотики при обычной простуде (это вообще лишено смысла, антибиотики не действуют на вирусы, вызывающие простуду), небольшом пищевом отравлении (здесь справятся собственный иммунитет и абсорбенты), использовать мази с антибиотиками при небольших неинфицированных ранах и в других подобных случаях.

К сожалению, врачи тоже склонны к избыточному назначению антибиотиков из предосторожности или по настоянию пациентов, у них не всегда есть время и желание объяснять, почему в данном случае антибиотик не нужен. А некоторые и вовсе сами не понимают этого. Если врач назначил вам антибиотик, всегда можно еще раз уточнить, действительно ли он нужен, и ни в коем случае не настаивать самому на таком лечении, если врач не считает его необходимым.

Супербактерии наступают: ученые рассказали, как появляются микробы-убийцы, перед которыми бессильны антибиотики

Недавно американские исследователи из Университета Иллинойса (Чикаго) и Орегонского университета (Юджин) обнародовали пугающие данные: почти 80% антибиотиков, которые в США назначают пациентам врачи-стоматологи, на самом деле не требуются. Проще говоря, дантисты перестраховываются, в то время как реальных медпоказаний «жечь напалмом» сильных антибактериальных лекарств не существует. Последствие такой неоправданной терапии не только уничтожение микрофлоры у пациентов (она все-таки со временем восстанавливается), но, что куда опаснее — рост антибиотикорезистентности. То есть увеличение числа бактерий, перед которыми существующие антибиотики бессильны.

ПЕРВАЯ ЖЕРТВА МОНСТРА КЛЕБСИЕЛЛЫ

В августе 2016 года 70-летняя американка вернулась из путешествия по Индии. В поездке женщина сломала ногу, ее лечили в местном госпитале, но стало только хуже. Началось сильное воспаление. В американской больнице соотечественницу спасти уже не смогли. Врачи испробовали все 26 (!) известных на тот момент в США антибиотиков, но воспаление не прошло. Женщина умерла от септического шока. Исследование показало, что больная сгорела из-за нового штамма бактерии Klebsiella pneumoniae, или палочки Фридлендера. Перед этим штаммом, до сих пор не известным ученым, оказались бессильны больше двух десятков антибиотиков. Эксперты сообщили: это первая в истории человечества смерть от супербактерии-монстра клебсиеллы пневмонии, устойчивой к такому большому количеству самых сильных лекарств.

А чуть раньше, в 2013 году, правительство Великобритании поручило исследовать проблему антибиотикорезистентности известному английскому финансисту, бывшему управляющему активами инвестбанка «Голдман Сакс» лорду Джиму О’Нилу. Нужно было дать ответы на два стратегических вопроса: во сколько обходится проблема устойчивости к антибиотикам с финансовой точки зрения и сколько людей от этого погибает. Лорд О’Нил провел расчеты, и они поразили всех.

— Впервые эти данные были представлены на Всемирном экономическом форуме в Давосе, — рассказывает доктор медицинских наук, профессор, главный внештатный специалист Минздрава России по клинической микробиологии и антимикробной резистентности Роман Козлов. — Вот эти данные: если ничего не предпринимать, то к 2050 году потери всего мира из-за устойчивости к антибиотикам составят примерно 210 триллионов долларов. А в человеческих жизнях — более 300 миллионов погибших, что равно половине населения Евросоюза или двойному размеру населения России.

«В случае высокой распространенности полирезистентных микроорганизмов (то есть бактерий, устойчивых ко многим антибиотикам. — Ред.) шансы получить эффективную терапию при инфекционных болезнях у нас составляют менее 30%», — говорит профессор Козлов. То есть становится в 3 раза меньше шансов на скорое выздоровление и спасение жизни в случае тяжелых инфекций.

СЕКРЕТ АНТИБИОТИКОВ

Далеко не все знают, что антибиотики по своей природе являются веществами, которые выделяют микроорганизмы для общения друг с другом.

— Представьте себе: в определенном объеме есть некоторое количество бактерий. Каждая выпускает наружу некое вещество, присутствие которого она и ее собратья могут почувствовать, — пояснил в одном из интервью «КП» известный ученый-микробиолог, директор Центра наук о жизни Сколковского института науки и технологий, профессор Константин Северинов. — Если бактерий много, то концентрация этого вещества будет высокой и микробы «поймут», что здесь тесно, пищи на всех не хватит. И прекратят расти. Вот эти вещества, дающие сигнал, что расти дальше нельзя, и есть антибиотики.

50 — 60-е годы прошлого века были «золотым веком» антибактериальных препаратов, напоминает эксперт. Тогда ученые открыли большое количество таких лекарств. Хотя, конечно, на самом деле бактерии «создали» антибиотики и ввели их в практику намного раньше. В любом случае с тех пор новых препаратов появилось немного. А количество устойчивых бактерий увеличилось. «Мы, конечно, еще не дошли до состояния конца 19 — начала 20 века, когда люди умирали от чахотки, холеры и многих других бактериальных инфекций. Но количество и распространенность устойчивых бактерий растет, на это нельзя закрывать глаза», — говорит Северинов.

КСТАТИ

Бактерии подтверждают правоту Дарвина

Откуда же на Земле берутся супермикробы, перед которыми бессильны существующие антибиотики?

— Абсолютно новых микробов — возбудителей инфекций не возникает, — подчеркивает профессор Северинов. — Бактерии все те же. Это классический случай дарвиновского естественного отбора. Всякий, кто не верит в эволюцию, может посмотреть на историю возникновения и распространения лекарственной устойчивости бактерий. И убедиться, как прав был великий ученый. После введения антибиотиков в медицинскую практику у микробов произошел отбор по признаку устойчивости к этим препаратам. А вовсе не по признаку патогенности (то есть способности вызывать болезни. — Авт.), как думают многие.

То есть бактерии не становятся какими-то особенно злыми и агрессивными, не пытаются отомстить людям, заражая и убивая их, а всего лишь стремятся выжить в новых условиях. Те, которые не приобрели устойчивости к антибиотикам, просто не выживают. А те, что способны избежать воздействия антибиотиков благодаря спасительным мутациям, выживают и распространяются.

ЛИДЕРЫ ПО СКОРОСТИ И ЧИСЛУ МУТАЦИЙ

— Эволюция микроорганизмов происходит по тем же закономерностям, что и эволюция всех живых существ, — добавляет кандидат биологических наук, руководитель лабораторного подразделения НИИ антимикробной химиотерапии Михаил Эйдельштейн. — У бактерий возникают случайные изменения, то есть мутации в ДНК, как и у всех организмов. В то же время микробы более пластичны, гораздо быстрее делятся и размножаются. Поэтому у них происходит гораздо больше мутаций, чем у других существ. И даже в отсутствие антибиотика резистентность может существовать у отдельных микробных клеток с частотой десять в минус шестой — минус двадцатой степени. То есть на триллион бактериальных клеток может появиться одна, несущая случайную мутацию, благодаря которой она будет устойчива к антибиотикам.

— Что происходит, когда мы применяем антибиотик? Мы уничтожаем чувствительные к нему бактериальные клетки, — продолжает Эйдельштейн. — Но если при этом резистентная бактериальная клетка не погибла — например, наша иммунная система не справилась с ней, то на фоне применения антибиотика может начаться селективное (избирательное. — Авт.) размножение именно этих резистентных клеток. Так формируется новый устойчивый штамм бактерии.

К сожалению, сейчас мы наблюдаем движение от монорезистентности (устойчивости к отдельным антибиотикам) к накоплению устойчивости к разным классам антибиотиков, полирезистентности, говорят эксперты. А в некоторых случаях отмечается эволюция в сторону экстремальной резистентности или даже пан-резистентности. Речь идет о возникновении суперзащищенных бактерий, против которых бессильны вообще все существующие и разрабатываемые антибиотики.

В ТЕМУ

Как супербактерии захватывают мир

Распространение резистентности может быть очень быстрым, предупреждают микробиологи. В 2008 году в индопакистанском регионе начались заражения людей бактериальной инфекцией, которую не брали никакие антибиотики. Случаев было относительно немного, но сам факт полирезистентности микроба встревожил ученых. В 2009 году секрет непобедимости бактерий открыла группа ученых из Нью-Дели (Индия). Выяснилось, что микробы в ходе мутаций приобрели особый вариант гена, отвечающего за выработку фермента под названием металло-бета-лактамаза. Новый вид фермента способен расщеплять различные антибиотики и делать «неприступными» самые разные виды бактерий (поскольку микробы способны передавать «гены резистентности» не только собратьям своего видам, но и другим видам бактерий).

— Уже в 2010 году стало известно, что штаммы супербактерий глобально распространены по всему миру, — рассказывает Михаил Эйдельштейн. — В основном это связано с поездками людей в страны индопакистанского региона и перемещением в разные страны мира.

Случаи заражения были выявлены в Швеции, Бельгии, США, Канаде, Великобритании. Эксперты говорят, что у большинства больных супермикробы попали в организм во время пребывания в больницах Юго-Восточной Азии. То есть устойчивые к антибиотикам бактерии встречаются главным образом в виде внутрибольничных инфекций.

— Другой пример — опаснейшая бактерия синегнойная палочка, — говорит Эйдельштейн. — В 2002 году мы зарегистрировали первые случаи резистентных микробов в Москве и Омске, а к 2010 году они были уже в 33 городах трех соседних стран, России, Белоруссии и Казахстана. Общая доля таких штаммов среди возбудителей внутрибольничных инфекций — 29%.

КОНКРЕТНО

Двенадцать главных микробов-убийц

Этот список самых опасных устойчивых к антибиотикам бактерий составили эксперты Всемирной организации здравоохранения. Перечень предназначен в первую очередь для правительств государств, ученых и фармкомпаний, поясняют специалисты. Это ориентир: для каких инфекций в первую очередь нужно разрабатывать антибиотики нового поколения.

I. Первостепенная важность

1. Акинетобактерия Баумана.

Устойчивость: к антибиотикам класса «карбапенемы» (это единственная разновидность антибиотиков, способных справляться с такими инфекциями).

Угрозы: вызывает серьезные инфекции дыхательных путей, кровеносной системы. Самая распространенная форма инфекции — госпитальная пневмония.

2. Синегнойная палочка.

Устойчивость: к карбапенемам.

Угрозы: серьезные инфекции дыхательных путей, кровеносной системы. Это одна из ведущих и самых опасных внутрибольничных инфекций.

Устойчивость: к карбапенемам и штаммам, продуцирующим бета-лактамазы расширенного спектра действия.

Угрозы: серьезные инфекции дыхательных путей, мочевой и кровеносной систем.

II. Высокий приоритет важности

4. Энтерококки фэциум.

Устойчивость: к ванкомицину.

Угрозы: инфекции мочеполовой и кровеносной системы.

5. Золотистый стафилококк.

Устойчивость: к метициллину, ванкомицину.

Угрозы: инфекции дыхательных путей, кровеносной, мочеполовой системы, поражения кожи.

6. Хеликобактер пилори.

Устойчивость: к кларитромицину.

Угрозы: язва желудка.

Устойчивость: к фторхинолону.

Угрозы: острые диарейные заболевания, сопровождающиеся болями в животе, лихорадкой. Возможны кровотечения.

Устойчивость: к фторхинолону.

Угрозы: тяжелые диарейные заболевания.

Устойчивость: к фторхинолону, цефалоспорину

Угрозы: гонорея, может привести к бесплодию

III. Средний приоритет важности

Устойчивость: к пенициллину.

Угрозы: инфекции дыхательных путей, менингит, заражение крови.

11. Гемофильная палочка.

Устойчивость: к ампициллину.

Угрозы: инфекции дыхательных путей, уха, менингит, заражение крови, суставные, кожные инфекции.

Устойчивость: к фторхинолону.

Угрозы: тяжелые диарейные заболевания с риском развития почечной недостаточности.

ПРИМЕЧАНИЕ: ОСТОРОЖНО, НО БЕЗ ПАНИКИ

Этот список не означает, что, если человек, скажем, заболел сальмонеллезом или шигеллезом, то он окажется полностью беззащитным перед супермикробом и погибнет. Во-первых, некоторые инфекции может победить сам иммунитет больного, даже без антибактериальной поддержки.

Во-вторых, устойчивы к антибиотикам определенные штаммы (разновидности) упомянутых бактерий. То есть человеку должно «повезти» заразиться именно таким опасным штаммом. Наиболее часто эти монстры встречаются в составе внутрибольничных инфекций. В стационарах врачам приходится использовать большое количество антибиотиков, и из-за этого выше риск возникновения резистентных микроорганизмов. В том числе по этой причине сейчас во всем мире принимаются меры, чтобы пациенты проводили поменьше времени на больничных койках и могли долечиваться амбулаторно, поясняют эксперты.

Продолжение следует. В следующей части материала читайте о том, насколько распространены антибиотики в продуктах, почему они могут провоцировать ожирение у людей даже при нормальной калорийности и какие меры советуют принимать нам всем ученые и врачи, чтобы не допускать роста антибиотикорезистентности.

Читайте также

Возрастная категория сайта 18 +

Сетевое издание (сайт) зарегистрировано Роскомнадзором, свидетельство Эл № ФС77-80505 от 15 марта 2021 г. Главный редактор — Сунгоркин Владимир Николаевич. Шеф-редактор сайта — Носова Олеся Вячеславовна.

Сообщения и комментарии читателей сайта размещаются без предварительного редактирования. Редакция оставляет за собой право удалить их с сайта или отредактировать, если указанные сообщения и комментарии являются злоупотреблением свободой массовой информации или нарушением иных требований закона.

АО «ИД «Комсомольская правда». ИНН: 7714037217 ОГРН: 1027739295781 127015, Москва, Новодмитровская д. 2Б, Тел. +7 (495) 777-02-82.

Прирожденные убийцы: почему бактерии выигрывают в борьбе с антибиотиками

МОСКВА, 7 мая — РИА Новости, Альфия Еникеева. Супербактерии, устойчивые к антибиотикам, — одна из главных проблем современной медицины. Возбудители гонореи, стафилококка, пневмококка мутировали, и теперь непонятно, как с ними бороться. Согласно прогнозам, особо стойкие инфекции угрожают миллионам жизней, поэтому перед наукой поставлена задача — разработать более мощные средства борьбы, а также альтернативу антибиотикам.

Обычная бактерия кишечной палочки Escherichia coli всего за 11 дней приспособилась к тысячекратной дозе антибиотиков. Видео, снятое в ходе эксперимента учеными Гарвардской медицинской школы, показывает, как постепенное увеличение концентрации препарата превращает ее в супермикроб, неуязвимый для любых лекарств.

Вырабатывать антибиотики и уметь им сопротивляться — естественная стратегия выживания в мире бактерий. Но в природе стойкие к антибиотикам штаммы оказывались в проигрыше, поскольку размножались медленнее «диких» бактерий.

В начале XX века Александр Флеминг открыл антибактериальные свойства пенициллина, и с 1950-х годов антибиотики производятся в промышленных масштабах для медицины и животноводства. Так люди неожиданно помогли мутировавшим штаммам микробов победить в эволюционной борьбе и подставили себя под удар. В 2017 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о наступлении «постантибиотиковой эры» и обнародовала список особо стойких инфекций.

Откуда берутся супербактерии

Антибиотики действуют на наименее устойчивые бактерии, а вот мутировавшие держатся до последнего. И если с ними не бороться, они передают ген устойчивости при размножении. Кроме того, бактерии обмениваются мутациями.

Такой супермикроб вырабатывает ферменты, разлагающие антибиотик. Его клеточная мембрана, по которой раньше лекарства наносили сокрушительный удар, теперь неуязвима. Некоторые супербактерии умеют обманывать антибиотики, выстраивая вокруг себя слой белков, мимикрирующих под рибосомы — внутриклеточные белковые фабрики. Препарат их уничтожает, настоящие же рибосомы продолжают функционировать, а бактерия — жить.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина, Depositphotos / edesignua Одна из стратегий борьбы супербактерий с антибиотиками: утолщение в результате мутации клеточной мембраны, на которую направлен основной удар препаратов

Три смертельно опасных мутанта

Из-за быстрой приспособляемости к антибиотикам супербактерии опаснее для человечества, чем климатические изменения или загрязнение окружающей среды. Уже сегодня, по данным ВОЗ, в мире от заболеваний, вызванных этими микробами, умирает примерно 800 тысяч человек в год. А к 2050-му, по прогнозам специалистов, суперинфекции ежегодно будут уносить до десяти миллионов жизней.

Три супербактерии признаны ВОЗ критически опасными для человека — они показали резистентность практически ко всем антибиотикам, даже к так называемым препаратам последнего резерва, колистину и бета-лактамным антибиотикам широкого спектра. Это акинетобактерия Баумана, приводящая к пневмонии и инфекциям крови, синегнойная палочка, вызывающая кожную сыпь, ушные инфекции у здоровых людей, серьезные кровяные инфекции, пневмонии у пациентов в больницах, а также энтеробактерии, населяющие кишечник человека, в частности сальмонелла и кишечная палочка.

Сильно опасными ВОЗ считает более распространенные золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), пневмококк (Klebsiella pneumoniae) и гонококк (Neisseria gonorrhoeae), вызывающий гонорею. Кстати, первый случай супергонореи, от которой не помогают антибиотики, недавно зафиксировали в Великобритании. Пациент, чье имя не раскрывают, заразился инфекцией после полового контакта с жительницей Юго-Восточной Азии.

Ученые также опасаются супербактерии туберкулеза, поскольку почти половина штаммов этого патогена устойчива к изониазиду и другим средствам противотуберкулезной терапии. Шестнадцать процентов штаммов не поддаются воздействию ни одного из имеющихся антибиотиков. Такие суперустойчивые туберкулезные палочки выявлены в Индии и Ираке.

Суперантибиотики против супербактерий

Для борьбы с супербактериями ученые создают новые антибиотики либо модифицируют существующие под генетические изменения в конкретных микроорганизмах. Именно этот путь выбрали исследователи МГУ, разработавшие принципиально новый гибридный антибиотик — митохондриально направленный антиоксидант, воздействующий на мембранный потенциал, который обеспечивает бактериальные клетки энергией.

Другой перспективный препарат создан на основе теиксобактина — антибиотика, открытого в 2015 году в образцах почвы. Совсем недавно ученые успешно применили его синтетическую форму для лечения бактериальной инфекции у лабораторных мышей. Предполагается, что это лекарство поможет в борьбе с метициллин-резистентным стафилококком и энтерококком, устойчивым к ванкомицину.

Помимо антибиотиков, ученые разрабатывают и совершенно новые классы препаратов. Так, исследователи из российско-американской лаборатории биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН создали аналоги нуклеиновых кислот — фосфорилгуанидины, умеющие проникать в клетку и вступать во взаимодействие с ДНК и РНК, уничтожая бактерию. Ученые отмечают, что в будущем такие вещества можно будет создавать под каждый конкретный патоген на основе анализа его генома.

Еще один точечный метод — бактериофаги, то есть вирусы, поражающие бактериальные клетки. Совсем недавно команда ученых из ИБХ РАН, ИТЭБ РАН и ИБФМ имени Г. К. Скрябина РАН научила фермент бактериофага Т5 разрушать клеточные стенки бактерии кишечной палочки даже с утолщенной из-за мутаций мембраной. Кроме того, исследователи выяснили, что фермент эффективнее уничтожает бактерии, когда ему помогает агент (например, хлоргексидин в очень низких концентрациях).

Эксперты все же считают, что с супербактериями лучше бороться с помощью антибиотиков. Но необходимо ограничивать их свободную продажу в аптеках и применение в сельском хозяйстве — иначе даже новые высокоэффективные препараты не помогут.

Супербактерии что такое

Инфекции

Супербактерии вызывают серьезную озабоченность в отношении здоровья в течение нескольких лет, поскольку все больше микробов становятся устойчивыми к лекарствам. Антибиотики и противовирусные препараты нового поколения постоянно заполняют пробел, в котором старые антибиотики и противовирусные препараты не работают. Иногда нужен коктейль из лекарств. Однако всегда было известно, что в конечном итоге наступит время, когда ни один коктейль из лекарств не будет работать, и это время приближается. Супербактерии инфекции, симптомы и опасность — тема следующей статьи на страницах журнала gastritinform.ru.

Супербактерии

Рост числа устойчивых к лекарствам микробов, по-видимому, неразрывно связан с использованием лекарств, которые уничтожают эти микробы, а именно антибиотиков для бактерий и противовирусных препаратов. В первую очередь это происходит из-за чрезмерного и неправильного использования этих препаратов. Причина в том, что вирусы и бактерии могут очень быстро мутировать, а это означает, что их генетическая структура может быть изменена. Это позволяет будущим поколениям бактерий или вирусов развить устойчивость к лекарствам.

Вирусы-супербактерии часто преподносятся в СМИ как более смертоносные, и в некоторой степени это может быть правдой. Некоторые вирусы чрезвычайно опасны и легко передаются от человека к человеку. Однако это не означает, что бактерии-супербактерии менее опасны. Как только возникает инфекция, и если иммунная система организма не может противодействовать вирусу или бактериям, это может привести к серьезной и даже смертельной инфекции.

Термин супербактерии относится к микробам, которые вызывают инфекции у людей, но не могут быть уничтожены лекарствами

Что такое супербактерии какое определение

Термин супербактерии относится к микробам, которые вызывают инфекции у людей, но не могут быть уничтожены лекарствами. Термин микробы относится к бактериям и простейшим, но часто сюда включаются и вирусы. Мы также называем эти микробы микробами или насекомыми. Традиционно эти ошибки можно искоренить с помощью таких препаратов, как антибиотики или противовирусные препараты. Однако сейчас многие из этих микробов мутируют и становятся устойчивыми к лекарствам.

Таким образом, супербактерии также известны как устойчивые к лекарствам. Например, распространенная бактерия, известная как кишечная палочка, которая живет в толстой кишке, может стать лекарственно-устойчивой кишечной палочкой . На данный момент это упоминается как супербактерий, но теперь условия расширяются. Некоторые микробы могут стать устойчивыми ко многим лекарствам (множественная лекарственная устойчивость / МЛУ), а иногда и почти ко всем родственным лекарствам (чрезвычайно лекарственная устойчивость). Окончательный супербактерий — это тот, который устойчив ко всем известным лекарствам, которые ранее могли его искоренить.

Инфекции супербактерий

Инфекция — это состояние, при котором микроб поселился внутри или на живой ткани. Затем микроб разрушает здоровые клетки и ткани. Он также размножается в организме человека, чтобы затем инфицировать большие области. Большинство заражений начинаются локально, что означает, что они ограничены одной областью. Однако в конечном итоге он может стать системным, когда микроб распространился по всему телу и одновременно разрушает ткани в разных местах.

Иммунная система отвечает, собирая иммунные клетки в месте инфекции, иногда поглощая вирус или бактерии, выделяя химические вещества для уничтожения инфекции и вызывая воспаление, чтобы привлечь больше иммунных клеток, а также ограничить повреждение тканей. Специальные химические метки (антитела) предназначены для прикрепления к микробу и позволяют мощным иммунным клеткам идентифицировать микроб и быстро его уничтожить.

Однако иммунная система не безупречна даже у здорового человека. Если иммунные реакции не срабатывают быстро, инфекция будет продолжать распространяться. Существует больший риск этого распространения и смертельных осложнений у людей с ослабленной иммунной системой, таких как люди с диабетом, ВИЧ и СПИДом, недоедающие пожилые люди и маленькие дети.

Супербактерии Малышева

Симптомы супербактерий

Симптомы заражения супербактериями во многом такие же, как и при заражении любыми бактериями или вирусами, не устойчивыми к лекарствам. Разница заключается в том, что инфекция и ее симптомы не облегчаются при использовании антибиотиков и противовирусных препаратов, которые обычно показаны при этих инфекциях. Типичные симптомы инфекции включают:

• Лихорадка — повышенная температура тела.
• Недомогание — ощущение плохого самочувствия.
• Усталость — сильная усталость.
• Изменения аппетита, обычно потеря аппетита.
• Жар, покраснение и припухлость инфицированной области.

Другие локализованные симптомы зависят от типа микроба и зараженной области. Например, бактерии или вирусы, поражающие дыхательные пути, могут вызывать насморк, кашель, хриплый голос и затрудненное дыхание. Точно так же бактерии или вирусы, поражающие кишечник, могут вызывать тошноту, рвоту, диарею и спазмы в животе.

Опасность супербактерий устойчивых к антибиотикам

Нередки вспышки инфекций. Это происходит каждый год в сезон гриппа из-за быстрого распространения гриппа А. Однако обычно это не является серьезной или смертельной вспышкой для большинства людей. Вспышка супербактерии может быть намного опаснее. В конечном итоге это может привести к эпидемии или даже пандемии, от которой пострадает большая часть мирового населения. Например, эпидемия атипичной пневмонии в 2003 году и пандемия испанского гриппа в 1918 году. ВИЧ / СПИД — еще один пример продолжающейся пандемии.

Нередки вспышки инфекций. Это происходит каждый год в сезон гриппа из-за быстрого распространения гриппа А

Проблема с супербактериями заключается в том, что они могут убить множество людей, от десятков тысяч до десятков миллионов, в зависимости от того, как бороться со вспышкой. Этот тип смертельной лекарственной устойчивости не нов. Это была проблема лечения и ведения туберкулеза (туберкулеза) в течение нескольких лет. Однако это в основном ограничивалось группами населения, где коинфекция ВИЧ широко распространена.

В мае 2016 года у женщины в США был выявлен супербактерий кишечной палочки, который даже не реагирует на антибиотики в крайнем случае. E.coli может вызывать тяжелые инфекции, особенно в кишечнике и мочевыводящих путях, а также в других местах, несмотря на то, что определенные штаммы естественным образом встречаются в толстой кишке. Очаги E.coli инфекции спорадически в Соединенных Штатах из — за потребления загрязненной пищи или напитков , но может быть легко лечится с помощью антибиотиков.

Профилактика инфекций супербактерий

Предотвратить инфекцию, независимо от того, вызвана она супербактериями или нет, не всегда возможно. Первая цель профилактики — избежать контакта с микробом, что означает понимание того, как он передается. Это может варьироваться от проглатывания зараженной пищи или воды, вдыхания дыхательных капель инфицированного человека, который чихал или кашлял, контакта с биологическими жидкостями, сексуального контакта и различных других способов передачи.

Другой целью предотвращения этих инфекций является обеспечение того, чтобы по возможности человек был иммунизирован против конкретного микроба. Однако это зависит от наличия вакцин. Обеспечение того, чтобы иммунная система функционировала на пике, еще больше предотвращает инфекции, даже когда человек вступает в контакт с микробами. В связи с этим правильное питание, упражнения, достаточный сон и низкий уровень стресса могут помочь укрепить иммунную систему.

Во всех случаях применяются одни и те же принципы предотвращения инфекции. Это включает в себя:

• Тщательно вымойте руки антисептическим мылом или аналогичным дезинфицирующим средством. Это особенно важно после посещения туалета, перед едой и сразу после контакта с больным человеком.
• Держитесь подальше от инфицированных людей или используйте подходящую маску для лица, которая может блокировать микробы до ее вдыхания. В тяжелых случаях может потребоваться защитный костюм.
• Избегать еды, приготовленной инфицированным человеком, что в конечном итоге означает отказ от еды, приготовленной в коммерческих заведениях, таких как рестораны и точки быстрого питания.
• Потребление воды только из надежных источников , кипячение воды перед приемом внутрь или использование только воды, пропущенной через систему фильтрации.
• Никогда не делитесь личными вещами , от полотенец и зубных щеток до посуды и посуды, с человеком, о котором известно, что он инфицирован.
• Очистка и, возможно, даже дезинфекция фруктов и овощей и тщательное приготовление мяса перед употреблением.
• Устранение или снижение воздействия биологических переносчиков, таких как насекомые или животные, которые переносят и / или распространяют болезнь среди людей.

Индивидуальные меры по предотвращению заражения супербактериями обычно назначаются местными органами здравоохранения во время вспышки. Однако, применяя превентивные меры, указанные выше, инфекции можно избежать даже до того, как органы здравоохранения узнают о ней.

Глобальная проблема XXI века: «супербактерии» против человечества

Одной из наиболее сложных задач для ученых сегодня может стать поиск путей решения проблемы устойчивости к антибиотикам патогенных бактерий. Наука ищет выходы из ситуации, и кое-что уже придумано. Способ борьбы с «супербактериями» разрабатывают и отечественные ученые из госкорпорации «Ростех».

Тесты на устойчивость к антибиотикам. Бактерии высевают штрихами на чашках с белыми дисками, пропитанными антибиотиком. Чистые кольца, как на чашке слева, показывают, что бактерии не выросли — что свидетельствует об отсутствии устойчивости у этих бактерий. Бактерии на чашке справа полностью восприимчивы только к трем из семи протестированных антибиотиков / ©/ Dr Grahan Beards

Как известно, в 2014 году в Женеве Всемирная организация здравоохранения сделала доклад, содержащий полную картину влияния традиционных антимикробных препаратов на бактерии с учетом данных полученных из 114 стран.

Картина получилась неутешительная: традиционные лекарственные препараты, включая антибиотики, оказались бесполезны либо слабы в отношении различных переносчиков инфекции. Явление назвали «антимикробной резистентностью».

В 2017 году ВОЗ опубликовала список критической группы бактерий, представляющих собой повышенную опасность.

В их числе —Acinetobacter baumannii, синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), энтеробактерии (Enterobacteriaceae), энтерококки фэциум (Enterococcus faecium), золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), хеликобактер пилори (Helicobacter pilori), кампилобактеры (Campylobacter), сальмонелла (Salmonella), гонококк (Neisseria gonorrhoeae), пневмококк (Streptococcus pneumonia), гемофильная палочка (Haemophilus influenza, шигелла (Shigella).

В числе устойчивых микроорганизмов оказались также бактерии Klebsiella pneumonia, Escherichia coli, MRSA (метициллин устойчивые бактерии Staphylococcus aureus) и другие, вызывающие серьезные заболевания: сепсис, гонорею, инфекции мочевыводящих путей, пневмонию.

Так, к примеру, по данным ученых ВОЗ, случаи бесполезного лечения гонореи цефалоспоринами третьего поколения, относящихся к группе антибиотиков повышенной активности и применяющихся в качестве «крайней меры», подтвердились в десяти странах.

Случаи зарегистрированы в Австралии, Австрии, Канаде, Норвегии, Словении, Швеции, Франции, Южной Африке, Японии и Соединенном Королевстве. Это притом что в мире этим заболеванием ежедневно инфицируется более одного миллиона человек.

Также, по оценкам ВОЗ, вероятность смерти людей инфицированных MRSA на 64% выше, если сравнивать с неустойчивой формой инфекции.

Кроме того, по данным доклада центра RANDEurope и KMPG, от устойчивых к антибиотикам инфекций в мире ежегодно умирает по меньшей мере 700 тысяч человек.

В США, по данным американского Центра по контролю и профилактике заболеваний, эта цифра ежегодно составляет 23 тысячи человек, в Евросоюзе показатель достигает 25 тысяч.

Зарождение “супербактерии”

Для того чтобы понять, почему микроорганизмы становятся устойчивыми к лекарствам, важно знать их природу. Бактерии представляют собой одну из первых форм жизни на Земле.

Ископаемые свидетельства датируются в ряде случаев началом периода архея — 3,5 миллиарда лет назад. Это обширная группа одноклеточных микроорганизмов.

И чтобы понять, как появляются «супербактерии», вспомним биологию, точнее, ее раздел, посвященный синтетической эволюции. Как известно, ее основополагающие принципы — естественный отбор, наследственность и изменчивость.

Согласно теории, новые признаки в строении организмов и их функциональных особенностях возникают в связи с изменчивостью, которая, в свою очередь, может быть определенной и неопределенной.

Первый тип изменчивости имеет место, когда условия окружающей среды оказывают одинаковое влияние на всех особей одного вида.

Примером такой изменчивости может послужить появление у зайцев белой шерсти, что ожидаемо в зимний период, поскольку это помогает быть более незаметными для хищников на снегу. Такой тип изменчивости затрагивает фенотипические особенности организма и не наследуется генетически.

Неопределенная изменчивость напрямую связана с изменениями генотипа организма, которые, как правило, нельзя предугадать. Пример – индивидуальные мутации, возникшие у отдельных особей одного вида.

Подобная изменчивость может проявляться вне зависимости от текущих условий окружающей среды и способна устойчиво передаваться потомству.

Вспомним и о наследовании приобретенных признаков, открытом еще французским биологом Жаном Батистом Ламарком, основной тезис которого заключается в том, что в ответ на изменения окружающей среды организмы способны меняться, приспосабливаться и передавать приобретенные изменения своему потомству.

По форме бактерии можно разделить на палочковидные — бациллы, сферические –кокки — и спиралевидные — спириллы.

По своему строению бактерии делятся на прокариот (доядерные), ДНК (дезоксирибонуклеиноваякислота) которых находится в определенной зоне клетки бактерии, и эукариот (ядерные) — их ДНК располагается в окруженном оболочкой ядре клетки.

Но, несмотря на разнообразие форм и строения, все бактерии объединяет одно важное свойство — способность передавать из поколения в поколение информацию с помощью своего генетического материала (ДНК), в том числе об устойчивости к лекарственным средствам.

Причем передача информации и проявление новых признаков, включая резистентность, могут происходить достаточно быстро, учитывая скорость размножения бактерий.

Многие из них путем деления способны давать потомство в течение 30 минут, а за сутки всего одна клетка может образовать 72 новых поколения, каждое из которых получает определенную информацию об устойчивости к лекарственным препаратам, если, конечно, прародитель сталкивался с тем или иным антимикробным средством.

В результате такой передачи информации через некоторое время может появиться поколение «супербактерий», которые являются невосприимчивыми ни к одному известному антибиотику, как в случае с 70-летней американкой из штата Невада.

В 2017 году женщина скончалась из-за полной резистентности бактерии Klebsiella pneumoniae к 26 видам известных антибиотиков. Все они оказались полностью бесполезны в борьбе с инфекцией.

Наука и устойчивость

В настоящее время наиболее известными средствами для борьбы с бактериями являются антибиотики, появлению которых мировое сообщество обязано Александру Флемингу, обнаружившему в 1928 году в ходе исследования, что обыкновенная плесень Penicillium, которая произрастает на лежалом хлебе, вырабатывает вещество, убивающее бактерии семейства Staphylococcaceae.

Так появился всем известный «пенициллин».

Сегодня в мире существует несколько тысяч натуральных и даже синтетических антибиотиков, объединенных в 16 классов. Например, пенициллин, относится к бета-лактамным препаратам.

Но из всего множества созданных ранее антибиотиков в настоящее время используется не более пяти процентов. Это напрямую связано с тем, что бактерии со временем выработали устойчивость к основной массе таких препаратов.

Все это побудило ВОЗ после проведенных масштабных исследований с 2014 года рассматривать проблему антимикробной резистентности на глобальном уровне и рекомендовать мировому научному сообществу приступить к поиску путей ее решения.

У ученых есть много идей, как справиться с проблемой: изучение механизмов возникновения антимикробной резистентности и системный мониторинг ее распространения, совершенствование мер по ограничению распространения и циркуляции возбудителей с антимикробной резистентностью).

Среди них есть и такой метод борьбы — научиться выращивать устойчивые виды бактерий и исследовать химические соединения, с помощью которых резистентность будет преодолена.

Эту задачу, в частности, решают ученые Северо-Восточного университета в Бостоне (США). Им удалось найти ряд соединений, к одному из которых в лабораторных условиях ни одна из исследуемых бактерий не способна была выработать устойчивость.

И если речь идет, например, о создании принципиально нового вида антибиотиков, то необходимо понимать, что на их разработку, прохождение всех этапов исследований и внедрение в массовое производство, по данным экспертов, уходит в среднем 10 лет.

В этой связи ученые также ищут способы решения глобальной проблемы на базе альтернативных антибиотикам противомикробных средств.

Если говорить о нашей стране, то в 2017 году для этих целей была утверждена «Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года».

Она предусматривает меры по ограничению распространения устойчивости микроорганизмов к противомикробным препаратам, химическим и биологическим средствам.

В частности, стратегия интегрирует в себя план действий по разработке и внедрению альтернативных методов, технологий, средств профилактики и лечения заболеваний, включая создание биологических лекарственных препаратов на основе бактериофагов.

Вирусы против “супербактерий”

Бактериофаги — это не новый биологический вид. Научное сообщество приступило к их изучению задолго до появления всем известных антибиотиков. Первые научные сообщения о бактериофагах появились еще в 1920-х годах.

В 1921 году Ричард Брайонг и Джозеф Мэйсин, последователи Феликса Д’Эрреля, французского микробиолога и первооткрывателя бактериофагов, сделали доклад об успешном лечении инфекций кожи стафилококковым бактериофагом, а в 1922 году Д’Эррель в своем фундаментальном труде изложил результаты начального этапа изучения бактериофагов. И только в 1929 году Александр Флеминг открыл пенициллин.

Кроме того, в романе американского писателя Синклера Льюиса «Эроусмит» про молодого микробиолога, вышедшего в 1925 году, также говорилось о новом методе лечения: изобретенная ученым сыворотка губительно действовала на бактерии и спасла множество жителей Карибских островов от эпидемии бубонной чумы. По сути, речь шла о фаготерапии.

Что же такое бактериофаги? Они представляют собой внеклеточную форму жизни. Иными словами, это вирусы, размеры которых составляют в среднем от 20 до 200 нанометров (1 нанометр равен одной миллиардной части метра).

Так же, как и бактерии, эти вирусы представляют собой еще одну наиболее распространенную форму жизни на нашей планете. Они присутствуют буквально везде: в океане, почве, глубоководных источниках, питьевой воде, пище.

Причем бактериофаги способны размножаться исключительно в клетке-хозяине. Они могут иметь кубическую, нитевидную или форму головастиков.

Любая фаговая частица состоит из головки, содержащей нуклеиновую кислоту (ДНК или РНК), заключенную в белковую оболочку — капсид, —и хвостового отростка, состоящего из внутреннего стержня и сократительного чехла. Передвигается бактериофаг с помощью ножек-фибрилл, скрепленных в центре базальной пластиной.

Все бактериофаги имеют особенность, которой и пользуются ученые в ходе создания альтернативных антибактериальных препаратов — каждому типу бактерий свойственны собственные вирусы-фаги.

При этом бактериофаги, как снайперы, избирательно поражают только бактериальные клетки, а не всю микрофлору организма, в отличие от антибиотиков.

Происходит этот процесс в несколько этапов. Сначала бактериофаг распознает бактериальную клетку и прикрепляется к ее оболочке. Затем вирус-бактериофаг производит инъекцию своей нуклеиновой кислоты (генома) внутрь бактерии.

Далее происходит биосинтез белковых и нуклеиновых компонентов новых фаговых частиц на основе введенного генома. Еще один этап — соединение компонентов и формирование новых бактериофагов внутри бактерии.

И, наконец, процесс лизиса — распад бактериальной клетки и выход зрелых фагов.

Иными словами, эти неклеточные формы жизни с генетической программой способны проникать практически в любую вредоносную бактериальную клетку, размножиться и разрушить ее, не причиняя вреда остальной микрофлоре организма.

Подобный «литический цикл» продолжается до тех пор, пока не будет уничтожена последняя бактерия.

При неблагоприятных внешних условиях и малом количестве вредоносных клеток бактериофаги развиваются по лизогенному циклу: введенный геном существует внутри клетки пассивно — не размножаясь.

В таком состоянии «зараженная» фаговым геномом бактерия может проходить циклы деления. И когда такая бактерия попадет в благоприятные для размножения вируса условия, вновь активизируется литический цикл развития бактериофагов.

Кроме того, в отличие от антибиотиков, бактериофаги способны приобретать новые признаки естественным образом для борьбы с резистентными мутациями бактериальных клеток.

Отечественные разработки

Если говорить об успехах отечественных ученых в создании альтернативных антимикробных препаратов на основе бактериофагов, то еще благодаря сотрудничеству Феликса Д’Эрреля и грузинского микробиолога Георгия Элиавы в 1920-х годах в СССР был создан первый и единственный в мире научно-исследовательский центр бактериофагологии.

Уже в 1930-х бактериофаги советского производства впервые были использованы в экстренных ситуациях. Например, в 1938 году в нескольких пограничных с СССР районах Афганистана для профилактики эпидемии холеры бактериофаги давали местному населению, добавляли в колодцы и водоемы.

В результате на советской территории не было зарегистрировано ни одного случая заболевания.

Во времена Великой Отечественной войны также применялась фаговая терапия. Особое внимание уделялось разработке и производству бактериофагов, подавляющих кишечные инфекции — холеру, брюшной тиф, дизентерию и сальмонеллез. Всего за годы войны для фронта было изготовлено более 200 тысяч литров бактериофагов.

В наши дни в России разработкой и производством альтернативных лекарственных средств на основе бактериофагов в рамках Стратегии по борьбе с антимикробной резистентностью занимаются ученые НПО «Микроген» холдинга «Нацимбио» (входит в госкорпорацию «Ростех»).

В настоящий момент предприятие приступило к созданию всероссийской базы штаммовой коллекции бактериофагов для выпуска новых лекарственных противомикробных препаратов на их основе.

На сегодняшний день НПО «Микроген» разработаны 19 разновидностей альтернативных лекарственных противомикробных препаратов на основе бактериофагов против дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллеза, гнойно-септических и других заболеваний.

В перспективе — выпуск первого в мире лекарственного препарата, содержащего бактериофаги в капсулах для лечения и профилактики заболеваний, вызываемых бактериями рода стафилококков (лат. Staphylococcus), стрептококков (Streptococcus), протеи (Proteus — P. vulgaris, P. mirabilis), клебсиеллы (Klebsiella pneumoniae), синегнойной (Pseudomonas aeruginosa) и кишечной (Escherichia coli) палочек.

Кроме того, в 2018 году предприятие приступило ко второй фазе клинических исследований бактериофага «Дифаг», направленного на борьбу с бактериями рода Acinetobacter baumannii (ацинетобактер) и Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка), которые наиболее часто вызывают инфекционные заболевания у пациентов хирургических стационаров, отделений реанимации и интенсивной терапии.

Результаты наработок зарубежных и российских ученых по поиску новых антимикробных средств, безусловно, вселяют уверенность в том, что глобальная задача антимикробной резистентности в скором времени может быть решена.

А пока каждый из нас остается участником развернувшейся в XXI веке невидимой глазом битвы между человечеством и «супербактериями».

Александр Райков, специалист технологического отдела АО НПО Микроген​ Госкорпорации «Ростех»