Антибиотики: расцвет и падение
В начале ХХ века, еще до открытия антибиотиков, средняя продолжительность жизни даже в развитых странах составляла менее 50 лет. Главной причиной преждевременной смерти были бактериальные инфекции, такие как холера, дифтерия, туберкулез и сифилис.
После изобретения антибиотиков в здравоохранении все кардинально изменилось: врачи научились лечить прежде смертельные болезни, стало меньше госпитальных инфекций, стали возможными сложные операции и пересадка органов. Благодаря этому средняя продолжительность жизни в развитых странах увеличилась на десятки лет.
Сегодня эра антибиотиков, кажется, подходит к концу. Все потому, что медики стали злоупотреблять препаратами: только в США в год выписывают более 250 млн курсов антибактериальных препаратов, или больше 800 назначений на 1000 жителей. Пациенты тоже вносят свой вклад в развитие резистентности: они самостоятельно «назначают» себе антибиотики, когда они не нужны, не заканчивают курс, позволяя самым устойчивым бактериям выжить и размножиться.
Особенно сильно подрывают эффективность антибиотиков неоправданные назначения во время больничных инфекций: в таких ситуациях медики склонны выписывать антибактериальные препараты всем подряд, «для профилактики». Но исследования показывают: когда врачи выписывают антибиотики только тем пациентам больницы, которым они реально нужны, это одновременно снижает количество устойчивых к лекарствам инфекций и уменьшает показатели смертности.
Кроме прочих факторов, в растущей антибиотикорезистентности виновата сельскохозяйственная отрасль — в ней антибактериальные препараты используют до четырех раз чаще, чем в медицине.
Что произошло?
В итоге в природе появились особые микробы, которые не чувствительны к существующим антибиотикам. Среди таких бактерий — клебсиелла (Klebsiella pneumoniae), вызывающая пневмонию, и золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), который провоцирует гнойно-воспалительные заболевания.
Как формируется устойчивость бактерий? Допустим, человек не закончил курс антибиотиков. Самые слабые микробы были уничтожены в первые несколько дней, но были и «счастливчики», которые выжили. Значит, что-то в их генах позволило им сопротивляться антибиотику. Возможно, возникли какие-то приспособительные мутации, или эти бактерии изначально были не очень чувствительны к конкретному лекарству.
Выжившие бактерии каким-то образом — например, через немытые руки — попадают в окружающую среду. Там они, во-первых, могут вызвать инфекцию у другого человека — и ему уже не помогут те же самые антибиотики, ведь микробы научились им сопротивляться.
А во-вторых, резистентные бактерии начнут обмениваться генами устойчивости со своими собратьями и даже микробами других видов. Происходит это с помощью небольших молекул, плазмид, которые содержат генетическую информацию — бактерии передают их друг другу, распространяя гены резистентности.
Подобным образом микробы могут приобрести устойчивость к нескольким видам антибиотиков. Если человек заразился инфекцией, вызванной такими — полирезистентными — бактериями, врачам приходится применять новейшие, самые мощные лекарства с самым широким спектром действия (и массой побочных эффектов).
Сегодня такими антибиотиками «последней надежды» являются карбапенемы: когда они не помогают, дальше человека лечить уже нечем, и это практически смертный приговор. Уже появились бактерии, которые устойчивы и к карбапенемам (и они атакуют людей) — они способны вызывать масштабные больничные инфекции с уровнем смертности в 40-50%.
Возврат к истокам: бактериофаги
Все описанное звучит пугающе. Ученые, конечно, давно забили тревогу по поводу антибиотикорезистентности — и начали разрабатывать альтернативные методы лечения бактериальных инфекций.
Одно из возможных решений — вернуться к препаратам, которые придумали еще 100 лет назад, до начала эры антибиотиков. Речь идет о бактериофагах.
На самом деле, не совсем верно говорить, что их «придумали» — скорее, ученые додумались использовать бактериофаги для борьбы с инфекциями. Ведь бактериофаги (или просто фаги) — это вирусы, которые живут в природе и регулируют численность бактерий.
Это самая многочисленная группа живых существ на планете, тем не менее долгое время их важность недооценивали, а сами бактериофаги практически не изучали. С 1919 года было несколько успешных опытов по излечению бактериальных инфекций фагами, но после открытия антибиотиков эти вирусы забросили.
Терапия бактериофагами прижилась лишь на территории бывшего СССР. Советские ученые лечили фагами послеоперационные, урологические, дерматологические, глазные, стоматологические инфекции, заболевания ЛОР-органов. Об этом даже писали научные работы, но так как все они были на русском языке, мировое сообщество ученых не имело к ним доступа. К тому же, качество исследований советских ученых вызывало сомнения у их иностранных коллег.
Сегодня, в связи с кризисом антибиотиков, исследователи возвращаются к бактериофагам и пытаются оценить их эффективность. Пока что ученые относятся к фагам со сдержанным оптимизмом. Есть надежда, что они смогут дополнить или заменить антибиотики в борьбе с резистентными бактериями. Однако прежде, чем врачи начнут широко применять фаги в клинической практике, ученые должны получше изучить механизм их действия и возможные побочные эффекты.
Альтернативные решения
Возврат к наработкам прошлого — не единственное направление в борьбе с антибиотикорезистентностью. Ученые пытаются найти новые «бреши» в защитной системе бактерий и изобрести революционные лекарства, направленные на них.
Одна из потенциальных мишеней — те самые плазмиды, с помощью которых микробы обмениваются генами. Исследователи разрабатывают препараты, способные уничтожить плазмиды с генами устойчивости — таким образом они надеются вернуть бактериям чувствительность к стандартным антибиотикам. Микробы могут противостоять антибактериальной терапии с помощью специального молекулярного насоса, который буквально «выкачивает» антибиотик из клетки. Еще одно перспективное направление в борьбе против резистентных бактерий — придумать лекарства, которые будут «отключать» подобный насос.
Наконец, ученые пытаются препятствовать самому процессу развития устойчивости у микробов. Оказалось, что перед тем, как стать резистентными к антибиотикам, бактерии приобретают толерантность — то есть способность «уснуть» и не погибнуть под воздействием лекарства. После пробуждения такие микробы начинают стремительно эволюционировать, становясь устойчивыми к антибактериальным препаратам. Исследователи хотят найти способы предотвратить толерантность — а значит, и остановить развитие устойчивости к антибиотикам.
К сожалению, эти и другие альтернативные методы лечения бактериальных инфекций пока лишь на стадии разработки. Ученые надеются, что они смогут изобрести новые эффективные препараты против бактерий раньше, чем терапия антибиотиками полностью исчерпает себя. А пока исследователи ищут решение проблемы резистентности, все, что вы можете сделать, — это не принимать антибиотики без острой необходимости, а в случае назначения — тщательно следовать указаниям врача и всегда допивать курс до конца.
Подробно о том, как принимать антибиотики, читайте здесь.
