Антибиотикорезистентность – угроза безопасности человечества (Часть 1)

«Бактерии правят миром, они являются доминирующей формой жизни. Давайте помнить об основном уроке легенды о Давиде и Голиафе. Чтобы успешно бороться с бактериями, нужно научиться вести себя так, как ведут они. А бактерии всегда живут и действуют в популяции, для них характерны глобальные и скоординированные действия», – Жан-Клод Пешер, профессор факультета генетики и микробиологии Женевского университета.

Наверное, каждый человек, даже совершенно не связанный с медициной, хоть раз в жизни слышал слово “антибиотикорезистентность”. В этой статье мы хотим поговорить о том, какая опасность угрожает человечеству в её лице, и что каждый из нас может сделать, чтобы помочь решению проблемы антибиотикорезистентности.

Антибиотикорезистентность – это феномен устойчивости штамма возбудителей инфекции к действию одного или нескольких антибактериальных препаратов, снижение чувствительности культуры микроорганизмов к действию антибактериального вещества.      Сегодня учёные, врачи и ветеринары по всему миру, но в основном, конечно, в более развитых странах, всё чаще сталкиваются с нечувствительностью возбудителей инфекций к антимикробным препаратам, а в ближайшем будущем эта проблема обещает приобрести угрожающие масштабы. Такие тяжёлые инфекции, как пневмония, туберкулез, гонорея, менингит, которые человечество вроде бы только взяло под контроль и научилось с ними бороться, снова могут стать неизлечимыми! Поэтому устойчивость к антибиотикам признана одной из самых опасных угроз для человечества.

В свое время Иван Павлов сказал: «Действуя на микробы, следует помнить об их интересах». Главный интерес микроба, впрочем, как и любого живого организма, — выжить. И он отстаивает его всеми доступными способами.

Механизмы развития резистентности микроорганизмов

1. 1. Модификация мишени действия. В этом случае бактерии производят структурные изменения в молекулах, являющихся мишенями для антибиотиков. Проникший в клетку антибиотик не находит свои мишени и не может блокировать биохимические процессы.
   2.  Инактивация антибиотика. Заключается в разрушении антибиотика еще до его проникновения в цитоплазму клетку (внешняя среда, периплазматическое пространство грамотрицательных бактерий). Осуществляется бактерией с помощью специфических ферментов, расщепляющих антибиотик до структур, не представляющих для нее опасности.

1. Удаление антибиотиков из клеток бактерий. Бактерии приобретают способность активно удалять (выкачивать) антибиотики из клеток с помощью насосов. При этом антибиотики, проникшие внутрь бактерии, изгоняются из нее наружу. В результате они не успевают связаться со своими мишенями и оказать антибактериальное действие.
2. Уменьшение проницаемости стенки бактерии. Некоторые бактерии научились усиливать свой защитный барьер, не давая возможности антибиотику проникнуть внутрь клетки. Например, грамотрицательные бактерии умеют уменьшать поры мембран, через которые b-лактамные антибиотики попадают к своим мишеням –  пенициллинсвязывающим белкам.
3. Создание ложных мишеней-приманок. В этом случае бактерии продуцируют альтернативные мишени, резистентные к ингибирующему действию антибиотика. Они связывают антибиотик и лишают его возможности поразить настоящие мишени. Обычно в качестве ложных целей выступают ферменты.

Схема представляет мишени различных типов антибиотиков

Этапы и скорость развития антибиотикорезистентности

Возьмём первый антибиотик – пенициллин. На его примере можно рассмотреть развитие устойчивости к нему стафилококков:

1928 г. – открытие пенициллина;

1942 г. – внедрение в практику;

1945 г. – предупреждение Флеминга о возможности формирования антибиотикорезистентности;

1946 г. – антибиотикорезистентность у 14% госпитальных штаммов*;

1950 г. – устойчивость у 59% госпитальных штаммов;

1960-70е гг. – появление устойчивости у внегоспитальных штаммов стафилококка;

1980-90е гг. – устойчивость превысила 80% у госпитальных и 95% у внегоспитальных штаммов стафилококка.

*Госпитальный штамм — это культура патогенных микроорганизмов, получившая в результате мутаций или переноса генов несвойственные «дикому» штамму характерные черты, позволяющие выживать в условиях стационара.

Продолжение следует…