Масштабы использования антибиотиков увеличиваются ежегодно. Если в 1954 году в США было произведено около 908 тонн антибиотиков, то в 2000 году — почти 23 тысячи тонн. Каждый год американские врачи прописывают более 100 млн курсов лечения антибиотиками.
Антибиотики кардинально изменили медицину: они позволили успешно бороться со многими опасными инфекциями, благодаря чему резко уменьшилась смертность и возросла продолжительность жизни людей. Но одним из последствий массового применения антибиотиков стало появление возбудителей болезней, устойчивых к ним.
Роберт Бад, автор исследования “История антибиотиков” (The Medicine Chest: The History of Antibiotics) рассказывает, что попытки найти “абсолютное оружие” против инфекций предпринимались крайне активно. Термин “антибиозис” появился еще в 1889 году: его предложил ученик Луи Пастера — Поль Вайлемин. В его определении, антибиозис — это процесс, в ходе которого жизнь используется для уничтожения другой жизни. Сам термин “антибиотик” родился в 1941 году, в США — его автором стал профессор микробиологии Селман Ваксман. Уже в конце 19-го века появились препараты, которые не были антибиотиками, но пытались использовать предложенную Вайлемином концепцию. Первое лекарство такого рода называлось пиоцианазой — его создали германские врачи Рудольф Эммерих и Оскар Лов. Пиоционаза содержала бактерию Bacillus pycyoneus, которая обладала способностью уничтожать другие бактерии. Лекарство использовалось для лечения тифа, холеры и дифтерита. В 1928 году британский ученый Александр Флеминг заметил, что плесневый грибок Penicillium notatum заразил один из его образцов с болезнетворными бактериями стафилококка. Флеминг изучил образец под микроскопом и заметил, что плесень уничтожила бактерии. Это открытие стало началом эры антибиотиков. Однако интерес оно вызвало только в 1940 году, когда британский медицинский журнал Lancet опубликовал статью, в которой биохимики Оксфордского университета Эрнст Чейн и Говард Флори описывали результаты применения выделенного и очищенного ими пенициллина. В 1941 году были проведены его первые испытания на людях (британское правительство выделило на эти работы достаточно большие средства — шла Вторая мировая война, и пенициллин мог спасти огромное количество жизней).
Если вы думаете, что чума и супербактерии — это все выдумки из фильмов ужасов, то, скорее всего, ошибаетесь. Чрезмерное или неправильное использование антибиотиков вызвало быстрое повышение сопротивляемости организма этим препаратам. Используемые для борьбы с болезнетворными бактериями, сейчас они все чаще становятся неэффективными и ведут к реальной и неизбежной опасности.
Однако массовое производство пенициллина в Великобритании организовать было невозможно. Поэтому США и Великобритания заключили соглашение о сотрудничестве в этой сфере. В 1943 году пенициллин был впервые использован для лечения раненых британских солдат. В конце 1943 года в США было начато промышленное производство пенициллина — его организовали фармацевтические компании Pfizer и Merck. К июню 1944 года, когда войска антигитлеровской коалиции высадились в Нормандии, британские и американские военные госпитали обладали необходимыми запасами пенициллина.
Американское химическое общество опубликовало доклад “Открытие и развитие пенициллина” (The Discovery and Development of Penicillin), в котором отмечает, что после этого процесс начал набирать обороты, и новые виды антибиотиков стали появляться практически ежегодно. Это дало медикам ранее невиданные возможности. Они смогли излечивать сифилис, гонорею, пневмонию, туберкулез, ревматоидную лихорадку. Многие болезни кожи стали поддаваться достаточно простому лечению. Хирурги получили возможность проводить более рискованные операции. Каков же механизм действия антибиотика?
Антибиотики и бактерии
Антибиотики — это органические вещества, созданные живыми организмами, которые либо убивают, либо замедляют рост и развитие микроорганизмов. Те, что мы принимаем во время болезни, изготовлены промышленным способом. Они были изменены или синтезированы для того, чтобы усилить их потенциал или расширить сферу поражения. Часть антибиотиков, например, тетрациклин, препятствует созданию новых бактерий, соединяясь с их рибосомами и мешая им производить протеины. Другие, такие, как пенициллин, блокируют синтез стенок клетки. Вне зависимости от способа воздействия антибиотики препятствуют развитию бактерий и позволяют иммунной системе человека одержать победу.
В зависимости от внутренней организации микроорганизмы делят на 4 группы: бактерии, вирусы, грибки и простейшие (амебы, лямблии и т.д.). Бактерии, грибки и простейшие имеют клеточную структуру, содержат ДНК и РНК, ситемы синтеза белка и АТФ (основной переносчик энергии в клетке), и потому способны к самостоятельному размножению.
Вирусы лишены клеточной организации. Они представляют собой молекулу ДНК или РНК, окруженную белковой капсулой, и являются абсолютными паразитами, то есть способны проявлять признаки жизни (прежде всего, размножаться), лишь после проникновения в клетки “хозяина” (растения, животного, человека), используя их клетки как биохимические “минизаводы”.
Ученые научились использовать в своих целях такое явление, как противостояние (антагонизм) бактерий. Дело в том, что бактерии распространены в природе практически повсеместно (в почве, воде и т.д.), так же как и другие живые существа, они вынуждены вести между собой борьбу за существование. И основным оружием в этой борьбе являются специальные вещества, вырабатываемые одними видами бактерий, и губительно действующие на другие виды. Именно эти вещества и называются антибиотиками. Это вещества природного происхождения. Создаются также искусственные вещества аналогичного действия. Природные и искусственные вещества объединены общим термином “антибактериальные препараты”. К сожалению, до сих пор не обнаружены антибактериальные препараты, которые бы подавляли жизнедеятельность одновременно и бактерий, и вирусов, поскольку различия в строении и особенностях обмена веществ у этих микроорганизмов носят принципиальный характер.
Какие бывают антибиотики?
Правила приема антибиотиков: лекарства надо запивать только водой, примерно половиной стакана; избегать богатой углеводами пищи — сладости мешают усвоению антибиотиков; нельзя одновременно принимать витамины (возможна аллергическая реакция); при приеме лекарств необходимо строго соблюдать время приема и интервалы между приемами (до еды — после еды), чтобы лекарство не вступило во взаимодействие с пищей.
Важно знать, что процессы жизнедеятельности клеток человека коренным образом отличаются от процессов жизнедеятельности бактериальной клетки. Антибактериальные препараты оказывают избирательное воздействие именно на процессы жизнедеятельности бактерий, подавляя их, и не затрагивают процессов, протекающих в клетках человеческого организма. Поэтому известные в настоящее время антибактериальные препараты классифицируются на основе их механизма действия и химической структуры. Одни антибактериальные препараты подавляют синтез внешней оболочки (мембраны) бактериальной клетки. Наиболее важными среди таких препаратов являются антибиотики группы пенициллинов, цефалоспоринов и подобные препараты. Другие — подавляют различные этапы синтеза белка бактериальными клетками: это препараты, входящие в группу тетрациклинов, макролидов, аминогликозидов. Антибактериальные препараты существенно различаются по своему основному свойству — противобактериальной активности. В инструкции к каждому антибактериальному препарату приведен перечень чувствительных к нему бактерий — спектр его действия; одни антибиотики (широкого спектра) действуют на многие виды бактерий, другие (узкого спектра) — только на отдельные виды микробов.
Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам
Все живое, в том числе и бактерии, быстро приспосабливается к неблагоприятным условиям внешней среды. По мере того, как бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам, человечество вынуждено изобретать все новые препараты. Поэтому можно предположить, что если сегодня мы будем бесконтрольно назначать антибактериальные препараты всем детям, то завтра внуков нам лечить будет просто нечем.
Наши дети отданы на откуп, именно им врачи прописывают больше всего антибиотиков. В 40% случаев американский педиатр прописывает своим пациентам антибиотики. Например, именно этими препаратами лечат 60% случаев насморка, который случается у детей от пяти до восьми раз в год. Центры профилактики и контроля заболеваний отмечают, что все чаще рождаются дети, которые обладают резистентностью к антибиотикам, которая передалась им от родителей.
Данные Международной организации здравоохранения (ВОЗ) показывают, что в мире увеличивается число возбудителей болезней, которые становятся устойчивыми к имеющимся лекарствам. Особенно тревожным считается тот факт, что все больше возбудителей приобретают устойчивость сразу к нескольким видам антибиотиков. Устойчивость к противомикробным препаратам — естественный биологический феномен. Однако ныне он угрожает человечеству.
Проблемой является то, что многие болезни, не представляющие угрозы для жизни, — например, юношеские прыщи (воспаление сальной железы), часто лечат небольшими дозами антибиотиков в течение долгого периода времени. Это также способствует развитию генов сопротивляемости.
Каждый год американские врачи прописывают более 100 млн. курсов лечения антибиотиками. В половине случаев антибиотики применяются неверно.
Казалось бы, эта проблема легко решается при проведении лабораторных исследований. Без специального анализа, определяющего природу инфекции, врач может только догадываться о том, какой антибиотик использовать. При современных методах исследований ответ может быть получен лишь через 2-3 суток. Слишком часто, когда инфекция не была идентифицирована, используются сильные антибиотики широкого спектра действия — воистину, палят из пушек по воробьям. Хотя антибиотики не убивают вирусы, их предлагают пациентам, не желающим просто лежать в постели и пить больше жидкости для выведения токсинов, т.е. продуктов распада вирусов. Наша иммунная система может преодолеть большинство мелких болезней без посторонней помощи. Более того, не следует забывать, что симптомы, которые мы лечим, — это естественная реакция нашего организма на воздействие болезнетворных микроорганизмов.
О возможном появлении проблемы устойчивости бактерий к антибиотикам ученые начали предупреждать практически сразу после изобретения пенициллина.
Уже в 1950-е годы были отмечены первые случаи появления устойчивости к антибиотикам. Тогда больницы и родильные дома практически всего мира поразила резистентная к имевшимся антибиотикам вариация стафилококка. В США, Великобритании и Франции были проведены исследования, которые дали неожиданный результат: вера в мощь антибиотиков была столь высока, что медицинский персонал начал пренебрегать правилами безопасности, надеясь на то, что любую болезнь можно будет легко победить.
Стюарт Леви, автор книги “Парадокс антибиотиков: как чудо-лекарства уничтожают чудо” (The Antibiotic Paradox: How Miracle Drugs Are Destroying the Miracle), отмечает, что одним из последствий этого кризиса стали усилия по созданию новых типов антибиотиков, которым стафилококк-мутант не смог бы противостоять. Любопытно, что одним из результатов стала разработка ванкомицина — компания-изготовитель Eli Lilly отказалась выпускать его в обращение, готовя запасы ванкомицина на тот случай, если появится новый тип резистентных болезнетворных бактерий. Ванкомицин должен был использоваться в качестве последнего резерва. Тогда же было начато производство синтетических антибиотиков, против которых, как предполагалось, бактерии не смогут выработать резистентность. Одним из последствий этого стало появление препарата Cipro (полностью синтетического), который оказался способен бороться с сибирской язвой.
Одни бактериальные препараты подавляют синтез мембраны бактериальной клетки, другие — этапы синтеза белка. Антибиотики широкого спектра действия влияют на многие виды бактерий, а узкого — только на один вид микробов.
Однако подлинные масштабы антибиотикорезистентности стали очевидны только в конце 1990-х годов. По данным Центров профилактики и контроля над заболеваниями (CDС), в список возбудителей опасных болезней, резистентность которых развивается особо стремительно, входят возбудители инфекций кожи, легких, сосудов, пневмонии, менингита, гонореи, малярии, туберкулеза, СПИДа. К примеру, стрептококковые инфекции ежегодно становятся причиной 3 тыс. случаев менингита, 150 тыс. случаев пневмонии, заканчивающихся госпитализаций, и более 7 млн. иных заболеваний. Ныне медики отмечают, что примерно в трети случаев эти возбудители оказываются резистентными к имеющимся антибиотикам — еще в 1970-е годы подобного явления не отмечалось.
Показательный пример. До 1989 года в США не было выявлено ни одного случая инфицирования энтерококком, резистентным к ванкомицину. В 2003 году впервые появился Staphylococcus aureus, на который ванкомицин не оказывал ни малейшего воздействия. В 2004 году Staphylococcus aureus выработал резистентность и к более мощным антибиотикам. В результате растущей устойчивости к антибиотикм такие болезни, как малярия, туберкулез, стафилококк возвращаются в более опасных формах.
Статистические данные, собранные Институтм аллергий и инфекционных заболеваний, говорят о том, что в США ежегодно около 2 млн. человек инфицируются во время пребывания в больнице. Примерно 90 тыс. из них ежегодно умирают (в 1992 году таких случаев было зафиксировано почти в семь раз меньше). В 70% случаев причиной смерти являются бактерии, резистентные, по меньшей мере, к одному антибиотику. Статистика также показывает, что люди, инфицированные подобными бактериями, дольше остаются на больничных койках, а также требуют лечения более дорогими и более токсичными препаратами (так называемые лекарства второго и третьего выбора), которые (в отличие от наиболее безопасных лекарств “первого выбора”) имеют много побочных эффектов.










