Обновлено 10.01.2025 14:48:35
Количество просмотров 553

Антибиотикорезистентность

В написании статьи принимал(а) участие:
Щедрина Елена Алексеевна
врач-эндокринолог, врач антивозрастной медицины

Антибиотикорезистентностью называют устойчивость бактерий к антибиотикам. В настоящее время это большая проблема, которая продолжает нарастать. Эксперты из Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) называют антибиотикорезистентность одной из глобальных угроз общественному здоровью. Ежегодно во всем мире устойчивые к антибактериальным препаратам микроорганизмы непосредственно уносят более миллиона жизней и косвенно способствуют почти пяти миллионам смертей.

Иногда можно услышать высказывания о том, что человечество уже вступило в «постантибиотическую эру». Появляется всё больше устойчивых бактерий, лечить вызываемые ими инфекции становится всё сложнее, а с разработкой новых антибиотиков и альтернативных методов лечения есть большие сложности. В итоге, например, во многих случаях стало уже весьма проблематично бороться с туберкулезом, гонореей и другими инфекциями. Часто звучат тревожные сообщения о «супербактериях», обладающих мультирезистентностью.

В настоящее время усилия ученых и представителей систем здравоохранения направлены на то, чтобы найти эффективные решения этой проблемы.

Что приводит к антибиотикорезистентности?

Резистентность к антибиотикам – естественное, закономерное и даже неизбежное явление. Ведь для самих бактерий эти препараты являются одним из факторов давления естественного отбора. Когда на микроорганизмы воздействует то или иное соединение, обладающее антибактериальным эффектом, многие из них погибают, но практически всегда находятся те, которые сумели приспособиться. Они выживают, размножаются и формируют устойчивое потомство.

Резистентные к антибактериальным средствам микроорганизмы появляются тремя путями:

  • В результате спонтанных мутаций. В ДНК бактерий de novo возникают изменения, дающие им определенные преимущества.

  • При размножении: если у материнской бактериальной клетки были гены устойчивости к антибиотикам, то их унаследует и всё потомство.

  • В результате горизонтального переноса генов антибиотикорезистентности. Например, бактерии могут обмениваться генетическим материалом в виде плазмид – этот процесс называется конъюгацией. Возможна трансдукция – перенос генов вирусами (бактериофагами).

Процесс формирования антибиотикорезистентности может протекать с разной скоростью. В современном мире действуют некоторые факторы, которые его ускоряют.

Чрезмерное применение препаратов

Один из главных факторов нарастания проблемы антибиотикорезистентности – нерациональное, чрезмерное использование антибактериальных препаратов. Об этом предупреждал в своей Нобелевской лекции в 1945 году еще создатель пенициллина Александр Флеминг:

«Микробы несложно сделать устойчивыми к пенициллину, если подвергать их воздействию концентраций антибиотика, недостаточных для полного уничтожения, и то же самое может происходить в организме. Может наступить время, когда каждый сможет приобрести пенициллин в аптеке. И тогда возникнет риск, что невежественный человек применит недостаточно высокую дозу и, воздействуя на микробы недостаточно смертоносным количеством препарата, сделает их устойчивыми».

Это пессимистичное пророчество сбылось. Антибактериальные препараты до сих пор зачастую используются неправильно и бесконтрольно. В большинстве стран их можно приобрести без рецепта. При этом многие люди не знают, что антибиотики неэффективны против вирусов, а отличить самостоятельно бактериальную инфекцию от вирусной в большинстве случаев невозможно. Продажи лекарственных препаратов через интернет еще больше усугубляют ситуацию.

Ошибки при назначении препаратов

Неправильно используют антибиотики не только люди без медицинского образования, но и врачи. Например, некоторые американские исследования показывают, что в 30–50% случаев доктора ошибочно определяют показания к антибактериальной терапии, неверно выбирают препарат и продолжительность курса лечения. Аналогичная ситуация наблюдается и в других странах, включая Россию.

Антибиотики, которые применяются нерационально, в субтерапевтических дозах, обладают крайне сомнительной эффективностью. И одновременно такие ошибки помогают множить резистентные бактерии.

Широкое использование антибактериальных средств за пределами медицины

В сельском хозяйстве антибиотики используются даже активнее, чем в медицине. Их добавляют в корма и вводят животным для профилактики и лечения инфекций, в качестве стимуляторов роста. Зачастую это необходимая мера, но злоупотребление препаратами сильно усугубляет проблему антибиотикорезистентности. Например, показательны данные за 2012 год: в 26 странах Европейского союза для профилактики у сельскохозяйственных животных было закуплено 8000 тонн антибиотиков, а в США – около 14800 тонн.

В процессе производства сельскохозяйственной продукции антибактериальные препараты попадают в окружающую среду, а с продуктами питания – в организм человека. Эффект от этого тот же, что и от нерациональной антибиотикотерапии.

Также у экспертов вызывает тревогу добавление антибиотиков в мыло и другие гигиенические средства. Эта практика существует более полувека, и в настоящее время правительства разных стран принимают против нее меры.

Отсутствие новых антибиотиков

Раньше стратегия борьбы с антибиотикорезистентностью была проста: когда многие микроорганизмы становились устойчивыми к существующим препаратам, разрабатывали новые. В настоящее время эта возможность во многом исчерпана. Создание новых антибактериальных средств сопряжена с большими сложностями и затратами.

Многие крупные фармкомпании вовсе отказались от разработки антибиотиков. Мало кого прельщает перспектива потратить большие ресурсы на создание недорогого доступного препарата, который будет продаваться лишь какое-то время, а потом практически утратит эффективность и перестанет быть востребованным.


История с возникновением антибиотикорезистентных микроорганизмов повторяется раз за разом и движется по спирали. Например, в 1972 году врачи начали применять новый препарат ванкомицин. Ожидалось, что он решит проблемы с золотистыми стафилококками, устойчивыми к метициллину. Вызвать резистентность к ванкомицину было очень сложно, и многие считали, что в клинической практике этого точно не произойдет. Однако первые сообщения о появлении резистентных бактерий стали появляться уже в 1979 году.



zhenschina-pjot-tabletki.jpg

Как замедлить развитие антибиотикорезистентности?

Принять меры можно на разных уровнях. Правительства стран и регулирующие организации могут усилить контроль и надзор, разработать новые регламенты по рациональному использованию уже имеющихся антибактериальных препаратов и создавать стимулы, чтобы фармкомпании разрабатывали новые.

Многие ученые заняты поисками новых соединений, которые могли бы стать эффективной альтернативой антибиотикам.

Большая ответственность лежит на врачах. Они должны правильно назначать терапию и объяснять пациентам, чем чревато самолечение, несоблюдение рекомендаций. Нужно принимать меры, направленные на профилактику бактериальных инфекций в медицинских учреждениях и за их пределами.

Также важная задача врачей – объяснять пациентам, чем грозит нерациональное применение антибактериальных препаратов, и давать подробные разъяснения по правилу применения таких препаратов. Во время беседы с пациентом необходимо проговаривать даже моменты, которые кажутся очевидными, в том числе:

  • Принимать антибактериальные препараты только по назначению врача и строго в соответствии с предписанной схемой.

  • Не лечить антибиотиками ОРВИ и другие вирусные инфекции.

  • Не настаивать на антибактериальной терапии, если лечащий врач говорит, что в ней нет необходимости.

  • Не прекращать курс лечения раньше времени и не продолжать его «на всякий случай» дольше, чем назначил врач.

  • Не принимать антибиотики для в профилактических целях, кроме отдельных специфичных случаев, например, для профилактики менингококкового менингита после тесного контакта с больным.

  • Соблюдать правила личной гигиены, которые помогают в предотвращении бактериальных инфекций. Употреблять только чистую, хорошо обработанную воду и пищу.

  • Не использовать антибиотики, оставшиеся с предыдущего курса лечения, и не делиться ими с другими людьми.

  • Если тот или иной антибиотик кому-то хорошо помог – нельзя рекомендовать его другому человеку с похожими симптомами и следовать подобным рекомендациям. Лечение должен назначать только врач.

  • Не стоит хранить оставшиеся после лечения антибиотики в домашней аптечке. Вряд ли в следующий раз врач назначит тот же препарат.

Полностью устранить фундаментальные, естественные причины антибиотикорезистентности невозможно, – устойчивые микроорганизмы будут появляться в любом случае. Но, разумно используя препараты, можно существенно замедлить этот процесс. Ответственность лежит на каждом отдельно взятом человеке.

Распространение микроорганизмов и механизмы резистентности

Микроорганизмы используют разные стратегии устойчивости к лекарственным препаратам. Выделяют четыре основных механизма антибиотикорезистентности у бактерий:

  1. Ограничение поступления лекарства в клетку.

  2. Изменение мишеней, на которые действуют препараты.

  3. Инактивация или разрушение молекул препарата.

  4. Быстрое выведение лекарственных молекул из клетки.

Ограничение поступления лекарства в клетку

Способность поглощать те или иные вещества естественным образом различается у разных видов бактерий. Например, у грамотрицательных микроорганизмов клеточная стенка, содержащая липополисахариды, в силу своих особенностей не пропускает определенные соединения и обеспечивает устойчивость к некоторым антибактериальным препаратам. Наружная мембрана микобактерий, к которым относится возбудитель туберкулеза, содержит много липидов, поэтому через нее не проходят водорастворимые вещества.

В результате мутаций могут измениться характеристики оболочек бактериальной клетки, структура и количество входных путей для разных молекул. Например, одним из новоприобретенных механизмов устойчивости золотистых стафилококков к антибиотику ванкомицину стало утолщение клеточной стенки.

Изменение молекул-мишеней, на которые действуют антибиотики

Любой антибактериальный препарат имеет конкретную точку приложения – молекулы, играющие важную роль в жизнедеятельности бактерий. В результате мутации структура молекулы-мишени может измениться таким образом, что она продолжит выполнять свои функции, но антибиотик больше не сможет с ней связаться. Некоторые бактерии переключаются на другие клеточные процессы, в которых мишень препарата больше не используется.

В качестве примера можно привести лекарства из группы фторхинолонов, нарушающие синтез ДНК путем взаимодействия с ферментами гиразой и топозиомеразой. Некоторые бактерии стали устойчивыми благодаря мутациям в генах, кодирующих эти ферменты. За счет изменения в структуре молекул лекарственное вещество связывается с ними слабее или не может связаться вовсе.

Инактивация или разрушение молекул лекарственного препарата

Классический пример такого механизма защиты микроорганизмов – ферменты β-лактамазы. Они разлагают препараты из группы β-лактамов путем химической реакции гидролиза. Это серьезная проблема, учитывая, что β-лактамные антибиотики представляют собой самую большую группу, к ним относятся пенициллины, цефалоспорины. В 1980-е годы были созданы препараты нового поколения – карбапенемы. Они оказались устойчивыми к действию ферментов, но вскоре у некоторых микроорганизмов были обнаружены новые β-лактамазы, способны разрушать и эти лекарства.

Эту проблему пытаются решить, добавляя к антибактериальным препаратам ингибиторы β-лактамаз – вещества, подавляющие бактериальные ферменты. Но они эффективны не всегда.

У некоторых бактерий гены β-лактамаз изначально присутствуют в хромосоме, а некоторые могут получить их в составе плазмид.

Ускоренное выведение лекарственных молекул из бактериальных клеток

В стенках бактериальных клеток есть специальные насосы, которые «выкачивают» наружу определенные молекулы. Некоторые из этих насосов работают постоянно, «по умолчанию», а некоторые активируются только под влиянием тех или иных провоцирующих факторов.

В большинстве случаев такие системы предназначены для того, чтобы выводить из клетки токсичные соединения. Обычно высокая устойчивость микроорганизмов к антибиотикам возникает из-за мутаций, в результате которых меняется структура транспортного канала, состоящего из белковых молекул.

Например, некоторые синегнойные палочки обзаводятся насосами, способными быстро эвакуировать из клетки целый ряд лекарственных препаратов, включая β-лактамы и фторхинолоны. Отдельные виды грибков рода Кандида эффективно удаляют флуконазол и другие противогрибковые препараты из группы азолов.

vrach-vypisyvaet-recept.jpg

Проблема антибиотикорезистентности

Еще совсем недавно казалось, что человечеству удалось победить все опасные инфекции с помощью вакцинации и антибиотикотерапии. Нарастающая резистентность бактерий к антибиотикам частично сводит на нет это важнейшее достижение медицины, и со временем проблема только усугубляется. Со многими инфекциями стало намного сложнее бороться, а против некоторых и вовсе практически невозможно подобрать эффективную антибактериальную терапию.

Особую угрозу представляют микроорганизмы с множественной лекарственной устойчивостью,  так называемые «супербактерии». Наиболее знаменитый представитель этой группы – метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MARS). Стафилококки способны вызывать у человека более 100 инфекций в различных органах. Одно время с ними удавалось эффективно бороться с помощью β-лактамных антибиотиков, но успех длился недолго. Прошло не так много времени с момента открытия пенициллина, и в 1961 году уже были выделены первые микроорганизмы с мутацией в гене пенициллин-связывающего белка. В настоящее время MARS часто вызывает внутрибольничные инфекции, в том числе такие тяжелые, как пневмония, эндокардит и сепсис.

В последние годы часто упоминается еще одна «супербактерия» – Acinetobacter baumannii. Как и стафилококки, эти микроорганизмы способны вызывать у человека различные инфекционные процессы. Полвека назад это не представляло большой проблемы: ацинетобактеры были чувствительны к большинству антибактериальных препаратов. В настоящее же время среди них встречаются обладающие множественной лекарственной устойчивостью.

Также в последние годы множественная резистентность стала весьма распространена среди микобактерий, вызывающих туберкулез. Устойчивые микроорганизмы нечувствительны к наиболее часто применяемым препаратам первого ряда – изониазиду и рифампицину. Для лечения таких пациентов приходится применять препараты второго ряда, обладающие более высокой токсичностью. К этим лекарствам микобактерии тоже могут стать устойчивыми, и в таких случаях опций лечения практически не остается.

Аналогичные проблемы возникают не только с антибиотиками, но и с противовирусными средствами. Например, при ВИЧ-инфекции применяют антиретровирусные препараты, подавляющие репликацию (размножение) вируса. У возбудителя могут происходить мутации, которые делают его устойчивым к терапии, а причиной может стать нарушение режима приема лекарств и их взаимодействие с другими препаратами. Это создает угрозу распространения ВИЧ-инфекции и роста числа осложнений, смертности.

Патогенные грибки и простейшие также могут приобретать лекарственную устойчивость.

Антибиотикорезистентность является проблемой не только в медицине. Она влияет также на животных и растения, в том числе в сельском хозяйстве. Из-за этого может снижаться производительность животноводческих компаний, агрохолдингов и ферм, что создает угрозу продовольственной безопасности.

antibiotiki pri-prostude.jpg

Сдерживание распространения антибиотикорезистентности

Сегодня многие страны принимают меры, чтобы если не остановить совсем, то хотя бы замедлить распространение лекарственной устойчивости среди микроорганизмов. Многие ученые мира занимаются поиском новых препаратов, которые могли бы частично заменить антибиотики или применяться в синергии с ними. Список агентов, которые сейчас считаются наиболее перспективными, выглядит следующим образом:

  • Бактериофаги – вирусы, поражающие бактерии. Они были открыты даже раньше, чем антибактериальные препараты. Впоследствии в западных странах фагопрепараты практически перестали применяться и фактически остались за пределами медицины, но в СССР это направление продолжило развиваться. Главное преимущество бактериофагов в том, что они  могут уничтожать многие микроорганизмы, устойчивые к антибиотикам, при этом вывести новые фаги против тех или иных возбудителей относительно просто. Кроме того, вирусы бактерий не способны поражать клетки человека, вследствие чего практически не вызывают побочные эффекты. Еще одно преимущество фагов в том, что обычно они действуют только на определенные виды и даже на отдельные штаммы микроорганизмов в пределах одного видаю Благодаря этому не страдает микрофлора. Вирусы бактерий способны не только стать альтернативой антибиотикам, но и действовать с ними в синергии, восстанавливать чувствительность микроорганизмов к препаратам. В то же время бактериофаги представляют собой сложные биологические объекты, поэтому их эффекты не всегда удается точно прогнозировать, есть сложности с клиническими испытаниями и регистрацией фагопрепаратов.

  • Антимикробные пептиды (АМП) – обширная группа небольших пептидов с разными механизмами действия, которые вырабатывают прокариоты и эукариоты для защиты от бактерий, грибков и вирусов. Можно сказать, что у многоклеточных организмов это часть врожденной иммунной системы. АМП были открыты в 1939 году. Первым таким соединением, выделенных из животного организма, стал дефензин лейкоцитов кролика. Потом из коровьего молока был выделен лактоферрин. В настоящее время существуют базы данных АМП, в которых зарегистрировано уже более 3 тысяч пептидов с антимикробными свойствами. Они представляют большой интерес не только в медицине, но и в сельском хозяйстве, животноводстве, пищевой промышленности, аквакультурах. В основном АМП обладают двумя механизмами действия: одни повреждают клеточные мембраны, а другие нарушают синтез нуклеиновых кислот, ферментов и других критически важных белков. К недостаткам антимикробных пептидов в первую очередь относятся их низкую стабильность и высокую токсичность.

  • Бактериоцины – соединения, которые продуцируют сами микроорганизмы для борьбы с другими видами бактерий.

  • Вакцины позволяют подойти к решению проблемы с другой стороны и сместить фокус на профилактику инфекций.

  • Фитобиотики – соединения с антимикробными свойствами, продуцируемые растениями.

  • Пробиотики рассматриваются в качестве эффективной меры профилактики инфекционных заболеваний, в развитии которых играет важную роль нарушение нормальной микрофлоры. 

Выводы

Развитие устойчивости к антибиотикам – естественная приспособительная реакция микроорганизмов. Она может протекать очень медленно, но ее сильно ускоряет нерациональное использование антибактериальных препаратов. В настоящее время антибиотикорезистентность стала глобальной проблемой общественного здравоохранения. Уже встречаются инфекции, против возбудителей которых крайне сложно подобрать эффективные препараты. При этом новых антибиотиков не появлялось уже довольно давно – их разработка связана с определенными сложностями, и современные фармкомпании не очень в этом заинтересованы.

Борьба с антибиотикорезистентностью зависит от каждого отдельно взятого человека: нельзя использовать антибактериальные препараты бесконтрольно. Лечение нужно проводить только по назначению врача и строго по схеме. Антибиотики стали одним из самых важных достижений медицины прошлого столетия, они помогают спасать множество жизней. Важно сохранить это наследие. Параллельно ученые ищут эффективные альтернативы – нужно иметь запасные варианты на случай, если ситуация продолжит ухудшаться.

Другие записи в блоге
Болезнь Фридрейха
23.01.2025 10:33:00
ГМО: преимущества и недостатки
06.08.2024
Полезные свойства орехов
07.05.2024
Липиды. Функции и классификации
24.07.2023
Вред и польза растительных напитков
13.01.2023
Читайте также:
29.04.2024
Спирулина: полезные свойства и применение
Спирулина – один из самых популярных БАДов. В свое время она была постоянно на устах у дистрибьюторов, работавших по схемам сетевого маркетинга, а сейчас представлена во многих аптеках и продается в интернете. Таблетки и порошки со спирулиной есть в арсенале каждого уважающего себя производителя биологически активных добавок, а еще ее широко применяют в кулинарии и при производстве косметики.
28.02.2023
Эластичность кожи

Красота кожи очень уязвима и зависит от множества факторов, среди которых – стресс, неправильное питание, недостаточное количество сна.

В этой статье расскажем о внутренних процессах, мешающих сохранить эластичность и увлажненность кожи.

21.12.2022
Польза витаминов группы В

Существует восемь типов водорастворимых витаминов группы В. Вместе они поддерживают здоровье мозга и сердца, участвуют в формировании ДНК и регулировании энергии. Кроме того, было показано, что они предотвращают мигрень, рецидив некоторых видов рака кожи и способны даже замедлять прогрессирование разрушительного нейродегенеративного заболевания.

02.08.2021
Возможности применения фитоэстрогенов для здоровья и профилактики возрастных изменений в менопаузе

Фитоэстроген - это соединения, содержащиеся в растениях, способные имитировать или подавлять эффекты гормона эстрогена.

Различные исследования показали, что фитоэстрогены могут быть полезными для здоровья, например, для снижения риска сердечных заболеваний и  поддержания здоровья костей.


27.11.2020
Факторы старения организма

Сегодня к молодежи, по классификации ВОЗ, относятся люди от 18 до 45 лет. Однако после достижения пика своих ресурсов в 24-25 лет организм постепенно их расходует. Именно в этот момент начинается старение человека. Почему разрушительные процессы запускаются в самом расцвете сил и можно ли продлить молодость организма?

х
Скачайте ТОП-10 материалов по антивозрастной медицине для минимизации ошибок в ходе диагностики и лечения
Самые ценные файлы для практической деятельности по мнению 2 500 врачей-учеников международной школы Anti-Age Expert
Скачать материалы бесплатно