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.

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

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.

А вот прием заниженных доз или преждевременное прекращение курса чаще всего происходят по вине самих пациентов. Дело в том, что при многих инфекциях самочувствие пациента улучшается еще за 1—2 дня до того, как возбудитель будет полностью побежден. И если человек, почувствовав улучшение, прекращает принимать препарат, это дает шанс болезнетворным бактериям, оставшимся в организме, не только взять реванш, но и развить устойчивость к использованному препарату. Для лечения рецидива препарат приходится менять, и если пациент опять прекращает курс раньше времени, мы уже можем получить штамм с множественной устойчивостью. По этой же причине опасно пропускать прием препарата: в это время его концентрация в крови падает ниже минимальной подавляющей, что опять дает бактериям шанс.

Открытие антибиотиков в середине XX века позволило сделать настоящий прорыв в медицине и вывести лечение инфекционных заболеваний на новый уровень. В XXI веке мы сталкиваемся с новым вызовом: супербактерии могут отбросить нас на столетие назад и снова сделать беззащитными перед инфекциями. И пока фармкомпании заняты гонкой вооружений с супербактериями, разрабатывая новые высокоэффективные антибиотики, каждый из нас должен внести свой вклад в замедление развития резистентности к уже существующим препаратам, разумно подходя к антибиотикотерапии.