Война бактерий и людей
Вася заболевает простудой. Он находит в сети симптомы, идет в ближайшую аптеку и берёт узнаваемый антибиотик. Через несколько дней Васе делается легче и он бросает курс лечения, дабы не травить организм.
В следующий раз это лекарство не окажет помощь уже ни Васе, ни его маме, ни сестре, ни их приятелям и привычным. Из года в год таких перестающих функционировать антибиотиков делается всё больше.
Из года в год остается всё меньше антибиотиков, талантливых их заменить.
Бактерии
© Kateryna Kon / Фотодом / Shutterstock
учёные и Врачи бьют в набат: сейчас человечеству угрожает настоящая опасность возвратиться в век без антибиотиков. «По итогам изучений ВОЗ, в 2016 году от зараз, позванными устойчивыми к антибиотикам бактериями, в мире погибло 700 тысяч людей, а к 2050-му это число может возрасти до 10 миллионов — больше, чем на данный момент умирает от рака. Многие заболевания, каковые, казалось бы, остались в прошлом, возвращаются с новыми агрессивными штаммами, и против них нет лекарств.
К примеру, туберкулез», — пугают создатели фильма «Антибиотики», вышедшего в рамках цикла «Громадной скачок» на канале «Наука. 2.0».
На фестивале науки «Кстати», организованном новосибирским Информационным центром по ядерной энергии, узнаваемый российский биоинформатик, помощник директора Университета неприятностей передачи информации имени А.А. Харкевича РАН профессор биологии Михаил Сергеевич Гельфанд прокомментировал это документальное кино, и поведал, как настояща угроза устойчивости бактерий к антибиотикам.
«Вся история про устойчивость к антибиотикам полностью дарвиновская, хорошая: про естественный отбор, что возможно обрисовать ровно в тех же терминах, что и происхождение видов. В любой естественной популяции имеется определенный спектр по отношению к некоему показателю.
В то время, когда присутствует антибиотик в малой дозе, — это возможно лечение либо окружающяя среда, — происходит отбор, вы убираете чувствительные бактерии, а чуть-чуть резистентные остаются без соперников. Так шестеренка проворачивается на один зубец.
В следующий раз у больного вся популяция будет чуть более устойчивой (и у следующего больного также). В естественных условиях полная резистентность бактерии к антибиотику вырабатывается за 10—20 лет», — отметил ученый.
На сегодня Российская Федерация есть главным источником устойчивого к антибиотикам туберкулеза. Он идет из лагерей и тюрем. Процент подверженных этому заболеванию в том месте большой, а советские схемы его лечения — весьма продолжительные.
Арестанты выходят на свободу еще не выздоровевшими, в том месте лечение бросают и начинают распространять резистентные бактерии.
В прошедшем сезоне был опубликован занимательный опыт. Исследователи сделали следующее: забрали громадное корыто, залили в него питательную среду, поделили ее на полосы и на каждую (не считая первой) нанесли с каждым разом возрастающую концентрацию антибиотика — от минимальной (при ней бактерии не гибнут, но не смогут расти) до доз в 10, 100 и 1 000 раз превышающих минимальную.
После этого в это корыто запустили бактерии. Они за день заселили первую, пустую, полосу и остановились.
Но показались мутанты, талантливые вынести мелкую дозу антибиотика, и от них начала расти колония, дошла до следующей границы, в том месте показался новый мутант, что в состоянии перенести уже десятикратную дозу, и история повторилась. Бактерии, талантливые жить при тысячекратной летальной дозе антибиотика, выросли за 24 дня. «Очевидно, такие организмы — «мёртвые».
Если вы вынудите их соревноваться с исходными бактериями, с которых всё начиналось, то вторые весьма скоро резистентные вытеснят. Устойчивость к антибиотику — вещь не бесплатная, дабы ее выработать, бактерия тормозит все жизненные процессы», — говорит Михаил Гельфанд.
Но в долговременной возможности подобные механизмы все-таки хорошо разрешают микробам выживать.
На сегодня известно три различных метода, какими бактерия производит устойчивость к антибиотику. Первый — это поменять его мишень.
В случае если фермент, на что антибиотик действовал, мало изменяется, лекарство перестает его выяснять. Таковой механизм для бактерии не весьма эргономичен, поскольку фермент был ей зачем-то нужен, делал какие-то функции, но в то время, когда речь заходит о выживании, тут уже не до выбора.
Второй метод: выкачивать из клетки попавший в том направлении антибиотик. Вместе с антибиотиком выкачивается еще и уйма всего нужного, но, как говорилось выше, другого выхода нет.
Третий механизм: бактерия может выработать у себя фермент, разрушающий антибиотик. Как раз так случилось с пенициллином, для борьбы с которым появились разрезающие его молекулы белки-лактамазы.
Устойчивость по второму и третьему типу не изобретается любой раз заново, а передается посредством горизонтального переноса. Механизм этого переноса таков, что бактерия может передавать собственный генетический материал кроме того далеким неродственным бактериям, важным за совсем другие болезни.
Другими словами, в один раз выработав успешный метод защиты, она с радостью делится им со всеми собственными «родственниками» как родными, так и очень отдаленными. Так антибиотик перестает помогать от многих болезней сходу.
Получается, чем больше используется антибиотиков, тем хуже они трудятся. И главные обстоятельства повальной резистентности — это свободное распространение антибиотиков в аптеках (в то время, когда без рецепта возможно приобрести всё что угодно, в особенности этим грешат Российская Федерация, Китай, США) и их использование в сельском хозяйстве.
Ими кормят животных, дабы те стремительнее росли и набирали вес, обрабатывают фрукты и овощи для транспортировки и упрощения хранения. «В сельском хозяйстве употребляется на порядок больше антибиотиков, чем в медицине. По совокупности генов, каковые представлены в резистоме, порядка 80 % — это гены устойчивости к антибиотикам, разрешенным для сельского хозяйства и пищевой промышленности, либо их аналогам», — отмечает в фильме канала «Наука.2.0» заведующая лабораторией молекулярной генетики микроорганизмов Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины профессор биологии Елена Николаевна Ильина.
Выходящие из строя лекарственные средства нужно чем-то заменять. Но из года в год новых антибиотиков создают всё меньше — с 2000 года показалось лишь пять таких препаратов, за 2015—2016 годы ни одного нового не зарегистрировано.
«Это неприятность кроме того не столько биологическая, сколько экономическая. Фармацевтическим компаниям вкладываться в их разработку совсем не выгодно — они предпочитают создавать то, что люди будут принимать продолжительно, и продажи оправдают средства, каковые ушли на разработку.
Коэффициент конверсии в фармакологии в действительности ужасающий, я за цифры не ручаюсь, но приблизительно из 100 лекарств, каковые начинают разрабатывать, до аптеки доходит лишь одно. Антибиотик же, во-первых, никто не выпивает всю жизнь, его принимают маленькими направлениями — в случае если за 14 дней не вылечился, то бессмысленно и продолжать.
А иначе, лекарственная устойчивость к нему появляется за считаные годы. Другими словами время активных продаж антибиотика так мелкое, что средства, положенные в разработку, не возвратятся.
Да и то, что нет новых классов антибиотиков, — это, в действительности, не закон природы, а закон экономики», — говорит Михаил Гельфанд.
на данный момент ученые деятельно пробуют отыскать антибиотикам замену — подобрать лекарства, уничтожающие страшные патогены вторыми методами. Так, в фильме канала «Наука.
2.0» громадная надежда возлагается на лантибиотики — вещества, каковые бактерии производят сами для борьбы с себе подобными. В Университете химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и некоторых вторых научных организациях страны делается ставка на бактериофаги — вирусы, убивающие бактерии, но безвредные для человека.
Но до тех пор пока все эти разработки находятся на стадии изучений. Для внедрения в лечебную практику бактериофагов, к примеру, нужна персонализированная медицина.
Они не относятся к препаратам «обширно спектра действия», по сути, для каждого штамма подбирается собственный фаг. Быть может, когда-нибудь ученым удастся отыскать «чудесную пилюлю», сейчас же антибиотики для человечества всё еще жизненно нужны, и единственный надёжный способ хоть как-то удержать их от окончательного падения — строго сократить их распространение и не принимать по мелочам.
Источник: Диана Хомякова www.sbras.info
Влияние бактерий на человека. Инфекционные болезни. Бактерии. Война миров.
