Что же угрожает человечеству?

Антибиотикорезистентность — феномен развития у бактерии устойчивости к одному или нескольким антибиотикам. Иными словами, бактерии становятся невосприимчивы к одним препаратам, из-за чего приходится искать другие. Проблема в том, что на данный момент не найдено антибиотика, способного бороться с бактериями достаточно долгое время – таковым длительное время был Ванкомицин, пока не были найдены бактерии Staphylococcus aureus резистентные к Ванкомицину. Таким образом, человечество и бактерии находятся в бесконечной гонке, которую мы, по всей видимости, начинаем проигрывать.

Вирус помогает бактериям?

Казалось бы, на повестке дня сейчас коронавирус. Почему мы внезапно заговорили про резистентность к антибиотикам? Есть несколько причин. Во-первых, паникующие граждане стран, где нет жёсткого контроля противомикробных препаратов, побегут в аптеки запасаться на чёрный день антибиотиками и могут начать их пить без надобности. Во-вторых, коронавирусная пневмония вполне может перейти в вирусно-бактериальную, из-за чего больные будут получать антибиотики. Эти два фактора приведут к ощутимому увеличению использования антибиотиков и, как следствие, огромному эволюционному давлению на бактерии. Самое обидное, что процесс нельзя предотвратить — то, что происходит сейчас, неминуемо приведёт к проблемам в будущем. Всё, что человечество может сделать — минимизировать последствия, ответственно относясь к проблеме.

Мы уже рассказывали о проблемах и бессмысленности употребления антибиотиков во время вирусных инфекций.

Как бактерии выкручиваются?

Антибиотикорезистентность существовала задолго до выделения Александром Флемингом пенициллина в 1928 году — существуют доказательства наличия генов, отвечающих за устойчивость к некоторым современным антибиотикам, у бактерий, которые находились в пермафросте около 30,000 лет назад. Сейчас же человечество просто ускорило процесс: широкое применение антибактериальных препаратов вынуждает бактерии защищаться, чтобы выжить. Делают они это по-разному: образовывают ферменты, деактивирующие антибиотик; снижают проницаемость оболочки, не давая антибиотикам попасть внутрь; выкачивают антибиотик из себя с помощью насосов; или усиливают элементы, на которые нацелены антибактериальные средства.

Существуют антибиотики, которые атакуют сразу несколько целей. К таким препаратам бактериям, очевидно, будет сложнее развить устойчивость, но по сегодняшний день они успешно справляются с этой задачей.

Картинка взята с сайта, посвящённого антибиотикорезистентности.

А как бактерии получают резистентность?

Во-первых, это самые простые, случайные, мутации. Самая обычная эволюция в ускоренном режиме. Напомним, что бактерии могут удваиваться чуть ли не за 20 минут (в насыщенной среде) – сравните с 20 годами, которые требуются человеку, чтобы размножиться!  По сути, за год, бактерии «проживают» около 26,000 лет!

Во-вторых, бактерии могут получить ген устойчивости как от родителя путём наследования, так и от собрата с помощью конъюгации — горизонтальной передачи генов конъюгативными плазмидами.

Картинка взята из статьи об антибиотикорезистентности.

Насколько страшен враг?

Несмотря на то, что первооткрыватель пенициллина предупреждал человечество об опасности злоупотребления антибиотиками ещё в своей нобелевской речи 1945 года, мировая общественность обратила внимание на проблему лишь через 70 лет. Тревогу забила ВОЗ, опубликовав в 2014 году результаты исследования масштабов антибиотикорезистентности. Так, например, обнаружилось, что штамм бактерии Klebsiella pneumoniae (виновница пневмонии), устойчив к антибиотикам «последней надежды» Карбапенемам. Более того, этот штамм встречается во всех уголках мира. Опасность сложившейся ситуации передаёт другое, заказанное британским правительством, исследование Review on Antimicrobial Resistance. Согласно ему, ежегодно 700 тысяч человек умирает из-за устойчивых к препаратам бактерий. Если ничего не предпринимать, эта цифра вырастет до 10 миллионов к 2050 году — это больше, чем ежегодно умирает от диабета и онкологических заболеваний вместе взятых.

Картинка взята из отчёта об антибиотикорезистентности.

Такая катастрофа будет стоить человечеству около 3 процентов от мирового ВВП, а кумулятивные потери составят около 100 триллионов долларов, так как заражённых антибиотикорезистентными штаммами бактерий пациентов лечить намного сложнее и дольше.

Почему же все сидят?

Действительно, числа ужасающие, почему исследователи не бросают все силы на изучение антибиотиков, почему страны не бьют тревогу?

Сначала о втором: на самом деле, ситуация с осведомлённостью медленно улучшается из-за большого количества инициатив, запущенных после отчёта ВОЗ 2014 года. Глобальный план действий по устойчивости к противомикробным препаратам, Всемирная неделя правильного использования антибиотиков — всё это нацелено на воспитание правильного отношения к противомикробным препаратам.

Финансовая сторона проблемы чуть сложнее. Дело в том, что антибиотики чаще всего разрабатывают частные компании и в последнее время это стало попросту невыгодно. На разработку и тестирование антибиотика может уйти до десяти лет, а в бактериях устойчивость выявляется порой уже через год после начала использования. Поэтому сейчас большие надежды возлагаются на государства — Америка, к примеру, удвоила федеральное финансирование борьбы с антибиотикорезистентностью в 2 раза до 1.2 миллиардов долларов в 2016 году.

А надежды-то есть?

К счастью, да! Совсем недавно исследователи из MIT заявили, что с помощью искуственного интеллекта нашли новый антибиотик, оказавшийся эффективным против большинства проблематичных бактерий. Потенциация антибиотиков — другой многообещающий метод, который заключается в использовании дополнительных соединений, усиливающих действие препарата. Использование бактериофагов — ещё один перспективный путь борьбы с бактериями, который исследователи пытаются сделать универсальным и полностью безопасным для человека.

Но необходимо понимать, что главная ответственность по решению проблемы лежит не на ученых. Она лежит на каждом из нас. Самое главное – ответственно относиться к антибиотикам, прибегать к их помощи только в самых крайних случаях и полностью прокалывать или допивать назначенный врачами курс.