VNEWS.KS.UA

Поява і розповсюдження бактерій, стійких до дії антибіотиків, викликає все зростаюче занепокоєння серед медиків. Америці загрожує золотистий стафілокок і стрептокок, що викликає важковиліковних дитячі вушні інфекції. У Південній Африці виявлена нова форма стійких до антибіотиків менінгіту та пневмонії. У Великобританії зафіксовано випадки нової небезпечної форми туберкульозу, не сприйнятливою до вживаних ліків. Все частіше в пресі з'являються повідомлення, що антибіотики перестають допомагати. Доповіді Всесвітньої організації охорони здоров'я раз у раз намагаються вселити нам думку, що людство недооцінює небезпеку бактерій, научівишіхся пріспасабліваться до ліків. Маріо Равільоне (Mario Raviglione), директор департаменту по боротьбі з туберкульозом ВООЗ, вважає, що «світу загрожує туберкульозний криза, якщо не будуть ізольовані стійкі до ліків форми цієї хвороби. Апокаліптичні сценарії поки мало вірогідні, але вони не виключені ». Створюється враження, що ми програємо у війні з мікросвітом. Чи так це?

Щеплення для ворога

Під час Другої світової війни доступність пеніциліну дозволила скоротити число смертей від інфекції ран. Проте вже в 1943 році, лише через чотири роки після початку масового виробництва пеніциліну фармацевтичними компаніями, з'явилися штами бактерій, на яких пеніцилін не діяв. Першою стійкої бактерією став золотистий стафілокок (Staphylococcus aureus). У 1967 році в глухому селі в Папуа-Новій Гвінеї був виявлений пневмокок (Streptococcus pneumoniae). У 1976 році американські солдати, що повертаються додому з Азії, привезли гонорею, стійку до пеніциліну. У 1983 році "вирощений» в лікарнях кишковий ентерокок (Enterococcus faecium) приєднався до списку мікробів, що перехитрив пеніцилін. У 1979-1987 роках тільки 0,02% пневмококові штамів в американських шпиталях були стійкі до пеніциліну. А в 1994 були виявлені штами, стійкі вже до всіх відомих антибіотиків.

Чому ж бактерії «звикають» до антибіотиків і стають резистентними? Все досить просто. Антибіотики впливають на популяцію бактерій, а в ній завжди знайдеться кілька «ненормальних» бактерій, які стали жертвою мутації. Є ймовірність, що деякі з цих мутацій забезпечать бактерії несприйнятливість до антибіотика. Виходить, що антибіотик вбиває «нормальні» бактерії, але не може дістатися до бактерій-мутантів. Ті, що вижили в сутичці розмножуються і процвітають. Через покоління з'являється популяція мікробів, повністю несприйнятливих до даного антибіотика.

Ще один ворог людини - бактерія Acinetobacter baumannii. Антибіотики винищують патогенні бактерії, але не можуть впливати на ті з них, в яких відбулися якісь мутації - наприклад, бактерія змінила форму стінок. Ці мутанти міцніють, розмножуються - і скоро ми отримуємо штам стійкої до певного антибіотика бактерії. Тепер щоб перемогти її, доведеться використовувати інше ліки, незнайомий бактерії антибіотик. Але через деякий час хитра бактерія звикне і до нього. Виходить, що шлях пошуку нових антибіотиків - це глухий кут. Фото: CDC / Janice Haney Carr

Інформація про організм, хімічні сполуки, що беруть участь у його життєдіяльності, «зашита» в ДНК. Мутація ДНК створює можливість «прописувати» нову інформацію. Якщо нова інформація виявиться шкідливою в даних умовах, то організми, що несуть її у своїй ДНК, просто не виживуть. Способів купувати корисну інформацію у бактерій незмірно більше, ніж у більш складних організмів: це можуть бути спонтанні мутації, обмін шматочками ДНК між різними бактеріями ( «бактеріальний секс»). Найбільш цікавий спосіб - придбання бактеріями плазмід (коротких кільцевих ДНК). Плазміди розглядаються як найпростіша самостійна форма життя, на зразок вірусів. Ці кільця ДНК можуть самостійно реплікуватись (розмножуватися) за допомогою бактерії, при цьому доповнюючи інформацією рідну ДНК мікроба. Так, наприклад, з плазміди бактерія може «вважати» код білка, здатного боротися з антибіотиком. Бактерій, на відміну від людини, набагато простіше пристосовуватися до мінливих навколишніх умов. Чим складніший організм, чим довше його ДНК, тим небезпечніше стають його мутації. Вищі тварини мають потужної захисної базою, постійно перевіряє ДНК на цілісність на різних стадіях синтезу. Імовірність помилки при синтезі нового ланцюжка ДНК нікчемно мала: один випадок на декілька мільярдів! Звичайно, іноді «помилки» виявляються непоміченими. Але на те, щоб мутація виявилася корисною і поширилася, піде мільйони років. Простим організмам не потрібна така безпека, їм потрібно мінливість. Проте для бактерій вже підвищеної частотою мутацій вважається один випадок на сто тисяч.

Дія антибіотика полягає в тому, що він гальмує або придушує будь-яку хімічну реакцію, життєво важливу для мікроба. Родоначальник антибіотиків, пеніцилін, руйнує бактеріальну стінку, прикріплюючись до неї. Широко відомий амоксицилін стінку не руйнує, але не дає їй сформуватися, зупиняючи, таким чином, розмноження бактерій. Антибіотики гентаміцин, еритроміцин, стрептоміцин, тетрациклін прикріплюються до стінки внутрібактеріальной органели рибосоми - клітинного заводу з виробництва білків. Завод зупиняє роботу, і бактерія гине. Антибіотики також можуть «втручатися» в біохімічні шляхи всередині бактеріальної клітини, створюючи істотні проблеми для її життєдіяльності.

У бактерій в арсеналі припасений не один спосіб захисту: в результаті мутацій вони можуть змінювати форми своїх стінок (як зовнішніх, так і внутрішніх), виробляти ферменти, які руйнують антибіотики, які потрапляють всередину бактерії або синтезувати специфічні канали, через які бактерія просто «викачує» з себе антибіотики - геть з мого дому!

Золотистий король

Королем серед супербактерій по праву вважається метицилін-стійкий золотавий стафілокок (MRSA). Дослідження, результати яких опубліковані в Журналі Американської медичної асоціації (JAMA), показали, що смертність від золотистого стафілокока перевищує смертність від СНІДу! Статистика показує, що щорічно на сто тисяч людей припадає тридцять два випадки зараження стафілококом, а на сто тисяч хворих - понад вісімнадцять тисяч смертей. У той час як для вірусу СНІДу зі ста тисяч хворих гине близько шістнадцяти тисяч осіб. За період з 1999 по 2005 рік кількість госпіталізацій в США, пов'язаних із зараженням резистентним стафілококом, збільшилася в два з гаком рази і перевищила чверть мільйона випадків.

Оранжевий колір моркви обумовлений вмістом в ній каротиноїдів. Як з'ясувалося, золотистий стафілокок також зобов'язаний своїм забарвленням пігменти з цієї групи. Фото: Stephen Ausmus / ARS / USDA

Спочатку стійкий до антибіотиків стафілокок був зафіксований в лікарнях. Але з 1998 року штами цієї бактерії вийшли за межі лікувальних установ, з'явився так званий «громадський» стафілокок, що представляє особливу небезпеку. Звір вирвався на свободу і зміцнів - «публічні» штами небезпечніше госпітальних, вони легко можуть вражати молодих і здорових людей і важко піддаються обробці. В окрузі Бедфорд штату Віргінія двадцять дві школи закрили на карантин після смерті 17-річного учня від зараження стійким штамом стафілокока. Проби показали, що в цих школах «розгулює» небезпечний штам.

Дослідники з Вашингтонського університету в Сіетлі (University of Washington), доктор Феррік Фанг (Ferric Fang) і його колеги, з'ясували, що ж є головною зброєю цього золотистого мікроба. Золотистий стафілокок має у своєму арсеналі фермент, що синтезує молочну кислоту, що реагує з окисом азоту. Оксид азоту - це нативний антибіотик організму, який ефективно захищає нас від патогенів. Бактеріальний мутант, нездатний виробляти молочну кислоту, ставав абсолютно безпорадним перед оксидом азоту та імунітетом людини.

Автори дослідження, опублікованого в лютому цього року в журналі «Science», з Тайваню і Америки запропонувала спосіб розробки нового типу антибіотиків. Вони з'ясували, що золотистий колір небезпечного стафілокока - це не данина красі або моді, а важливий засіб захисту бактерії. Золотистий колір обумовлений наявністю пігменту стафілоксантіна, який і є основною зброєю бактерії проти нейтрофілів (клітин імунної системи) і проти оксиду азоту. Бактеріальний фермент, що синтезує стафілоксантін, структурно схожий на один з ферментів людини, відповідальний за продукування холестеролу. Вчені протестували вже відомі блокатори цього ферменту на культурі метицилін-стійкого золотистого стафілокока. Одна з речовин, що володіє здатністю знижувати холестерол, виявилося здатне блокувати біосинтез стафілоксантіна у золотистої бактерії. Грозний стафілокок знебарвлюються і ставав уразливим.

Статистика показує, що 20-40% населення нашої плнети є носієм золотистого стафілокока. Крім того, головними розсадниками резистентних штамів стають госпіталі, де поєднується відразу ряд факторів, що сприяють процвітанню бактерій. У шпиталях концентрується велика кількість носіїв і хворих, дотримуються заходів стерильності і вживають антибіотики. Не дивно, що близько 30% госпітального персоналу в Британії є носіями метицилін-стійкого золотистого стафілокока. Британським медикам пощастило більше, ніж датським: за наявності позитивного тесту на метицилін-стійкий золотавий стафілокок їх не усувають від роботи.

Сліди антибіотиків

Джерело: www.vokrugsveta.ru