Морбер Дженни в четверг, 05 Май 2016
Поздно вечером 26 декабря, всего через три дня после того, как я родила сына и через два дня после двух переливаний крови из-за осложнения при родах, я снова была в больнице. Там были мы: я, мой однодневный ребенок и мой муж. Медики «скорой» оставили нас в отдельной комнате, чтобы попытаться изолировать нас от заразы, заполнившей больничный этаж. Но несколько часов спустя у моего мужа началась рвота. Его попросили уйти, если он не хочет стать пациентом. Мой ребенок тоже не мог остаться со мной. Это было просто опасно, что он был там. Я осталась одна.
Я вышла из больницы с ребенком на Рождество. Насколько помню, при выписке медсестры велели мне перезвонить, если у меня поднимется температура выше 38С, и вот в тот день, когда я решила позвонить в скорую, наш термометр показал несколько десятых градуса выше.
Во многом внутрибольничные инфекции стали более серьезным осложнением, чем неконтролируемое кровотечение.
Врачи знали, что я недавно была в больнице, и они знали, что я потеряла много крови. Но они понятия не имели, какой бактериальный штамм вызывает у меня лихорадку, и чтобы подстраховаться, давали мне два разных антибиотика — один против MRSA (метициллин-резистентный золотистый стафилококк), это общее название антибиотико-устойчивых штаммов бактерий стафилококка, и еще один антибиотик от общего заражения кишечной палочкой. Когда моя соседка по палате услышала, что мне дали лекарство от MRSA, она попросила, чтобы ее перевели от меня. Я лежала в постели в одиночку, заказывала больничную еду и выкачивала испорченное грудное молоко.
На следующий день я начала есть лед в надежде, что это трюк обманет термометр медсестер, и они позволят мне идти домой. Я никого не обманула. Субфибрильная температура продержала меня в больнице в два раза дольше, чем это сделала большая потеря крови после родов.
Два моих пребывания в больнице показывают, как сценарий оказания медицинской помощи изменился за последние несколько десятилетий. Во многом внутрибольничные инфекции стали более серьезным осложнением, чем неконтролируемое кровотечение. У бактерий и других патогенных микроорганизмов развивается множественная лекарственная устойчивость, и наши последние, лучшие стратегии лечения не работают.
Вы, возможно, слышали о громких заявлениях врачей. Врачи предупреждали, что нельзя назначать лишние антибиотики. Потребителей убеждали не пользоваться антибактериальным мылом и кремами. Теперь мы можем купить мясо и молочные продукты в супермаркете с пометкой “животные не лечились с помощью антибиотиков или гормонов”. Но это только временные меры. Они только замедляют темпы роста резистентности бактерий.
В течение многих лет, ученые и врачи знают об этом. Ответственного использования антибиотиков не достаточно, чтобы выиграть войну с патогенами — возбудители лишь “отражают отсутствие у людей уважения к неимоверной власти микробов”, — написала группа специалистов по инфекционным заболеваниям в США в 2008 году в обращении “Призыв к действию”. Авторы обращения пишут, что микробы эволюционируют и адаптируются в течение 3,5 миллиардов лет. Благодаря сочетанию генетической пластичности и быстрой скорости размножения — 500,000 поколений микробов может смениться в то время, как пройдет одно наше, человеческое поколение — создаются особенно благоприятные условия для микробов, чтобы преодолевать эволюционные препятствия.
Устойчивость к антибиотикам — это просто еще один побочный эффект этих эволюционных способностей. Устойчивость развивалась, потому что пациенты лечились не полным курсом лекарств, потому что животные получают лекарства, которые ему не нужны или потому что студент обрабатывает свою квартиру антибактериальным спреем. Антибиотики убивают большинство бактерий, но не все, с которыми они сталкиваются. Самые сильные из них выживают. Эти выжившие воспроизводят и передают свое преимущество, и иногда они собираются вместе и могут поменять гены. В конце концов, устойчивость этих микробов растет очень сильно, они очень устойчивы.
Это не было бы проблемой, если бы устойчивость у бактерий развивалась не быстрее, чем мы сумели бы отреагировать. Новые антибиотики не сложно изготовить, но они не дают столько же прибыли, сколько лекарства для лечения хронических заболеваний, поэтому наблюдается дефицит инвестиций в разработку новых антибиотиков. “Прямо сейчас происходит то, что уже нет новых антибиотиков, которые можно поставить на конвейер”, — говорит доктор Кармен-Кордова, микробиолог, который работает для некоммерческого Совета Защиты Национальных Ресурсов. “У нас нет плана Б”.
Три года назад научный журналист Марина Маккенна опубликовала статью, получившую награду, в которой она представила современную жизнь без антибиотиков. Это возвращение к медицине темных веков, в которых такие заболевания, как туберкулез, пневмония и менингит являются смертным приговором. Пострадавшие с ожогами, пациенты после операции, роженицы, и те, кто проходит химиотерапию, будут в постоянной опасности погибнуть от инфекции.
Президент США Барак Обама назвал устойчивость к антибиотикам “одной из наиболее актуальных проблем общественного здравоохранения, стоящих перед миром сегодня”. Консервативная оценка британского проекта под названием «Обзор проблемы устойчивости к противомикробным препаратам», состоит в том, что если оставить без контроля формирование устойчивости к антибиотикам, то это приведет к 10 миллионам человеческих смертей в год — это больше, чем количество людей, которые сейчас умирают от рака и диабета вместе взятых.
Угроза нависла. В конце прошлого года исследователи выделили бактерии устойчивые к последней линии антибиотиков из китайской сырой курицы и свинины и от пациентов больниц. Гены резистентности были выявлены у бактерий по всей Азии и Европе.
Но мы отбиваемся. Президент Обама запросил у Конгресса в течение пяти лет $1,2 млрд для разработки нового диагностического инструментария, создания базы данных по заболеваниям, устойчивым к антибиотикам, и для финансирования исследований, чтобы лучше понять природу резистентности к препаратам. Он присоединяется к другим научным группам, постоянно работающим по выявлению новых перспективных кандидатов новых препаратов. В лабораториях и университетах по всему миру, исследователи усердно работают над выявлением, тестированием и совершенствованием стратегий, которые выходят далеко за пределы того, что сегодня мы называем антибиотиками.
Разрушить связи
Мы привыкли думать, что бактерии неразумны. Мы думали, что они едят, делятся, и не более того. Теперь мы знаем, что это слишком простой взгляд. Бактерии общаются между собой, следят за окружающей средой, и реагируют на ее воздействие. Они спрашивают, сколько себе подобных вокруг и что они делают, и только тогда, когда определенное их количество собирается в определенном месте, большинство патогенных бактерий превращается в вирулентные. Опасность заключается в цифрах.
Конечно, иногда они одерживают верх, несмотря на все наши усилия. Но что если есть способ, чтобы скрыть их друг от друга? Эта идея лежит в основе ингибиторов чувства кворума (QSIs).
Paenibacillus vortex использует коммуникацию между клетками, в результате чего эта бактерия формирует колонии со сложной формой.
Ингибиторы чувства кворума (QSIs) это молекулы, разработанные, чтобы мешать общению возбудителей. Когда бактерии идут искать друзей, они выпускают небольшие молекулы как маленькие флаги, говоря: “я здесь!” Последние два десятилетия исследователи занимаются разработкой стратегий, которые мешают каждому шагу этого процесса, прекращения выработки этих молекул-флагов, скрывая их так, чтобы другие бактерии не смогли распознать их или блокировать ответы, когда они все же опознаны.
Результаты пока обнадеживают. По данным Випин Калия, научного сотрудника Института Геномики и интегративной биологии в Дели Индия, менее вероятно, что ингибиторы чувства кворума, могут привести к бактериальной резистентности, потому что “Антибиотики создают давление на бактерии, так как их выживание находится под угрозой. QSIs не угрожают их существованию и выживанию”. Некоторые из этих ингибиторов, как было показано, уменьшали вирулентность возбудителей у животных, — говорит Калия и два сделанные им клинических испытания.
До сих пор, никто в настоящее время не использует ингибиторы для лечения заболеваний человека, и хотя для бактерий может быть более трудным делом развить устойчивость к этим ингибиторам, но это не является невозможным. Возможно, это уже происходит. В документе 2014 года в журнале микробной экологии, Калия и его коллеги пишут, что “накапливаются доказательства, что бактерии могут развивать устойчивость к QSIs”. Похоже, что общение достаточно важно для бактерий, поэтому они имеют несколько различных каналов общения. Если один путь блокирован, они пытаются использовать другой. “По-видимому”, пишут исследователи, “бактериям даже не нужны какие-то генетические изменения, чтобы выдержать воздействие ингибиторов чувство кворума.” QSIs может дать нам немного времени, но будет ли этого достаточно? К счастью, есть и другие варианты.
Создавая неблагоприятную среду
В разработке новых антибиотиков часто полагаются на улучшение существующих лекарств. Это проще, чем разрабатывать совершенно новый класс антибиотиков, но изменения часто столь малы, что бактерии могут относительно легко к ним адаптироваться. К счастью, растения, животные, грибы, микроорганизмы долго сражались между собой, прежде чем появились мы, и за это время возникло несколько хороших трюков.
Один из таких трюков — антимикробные пептиды (AMPs) — были впервые выявлены в организме шелковой моли, и теперь известно, что врожденный антимикробный иммунный ответ есть практически у всех организмов, от водорослей и растений и до представителей животного мира. AMPs используют различия между мембранами клеток хозяина и бактерий, причем выборочно, для того чтобы прикончить только вредных микробов захватчика. Бактерии, как правило, являются отрицательно заряженными, в то время как клетки млекопитающих, как правило, электрически нейтральны. Положительно заряженные пептиды присасываются к мембране бактерии и пробивают в нем отверстия. Вместо того, чтобы распознавать конкретные мишени на клеточной мембране, как это делают традиционные антибиотики, AMPs цепляются за бактериальную мембрану, и от нее остаются рожки да ножки.
AMPs оказываются значительно более устойчивы к бактериальной адаптации. Несмотря на свое древнее происхождение, AMPs остаются сегодня эффективным оружием. “Бактерии могут стать устойчивыми к антибиотикам путем простого изменения рецептора, где препарат атакует. Чтобы стать устойчивым к AMPs … они должны изменить всю химию своей мембраны”, — говорит Карен Линкампф, научный руководитель группы, работающей над AMPs в университете Фрайбурга в Германии.
Сейчас исследователи работают над созданием материалов, которые имеют на поверхности в качестве покрытия синтетические версии AMPs, или (SAMPs). Эти специально разработанные покрытия помогают уменьшить микробное загрязнение оборудования для больниц, воздуха и одежды. В частности, они препятствуют образованию биопленки — скопления бактерий, которые образуют защитные сетки вокруг себя. “Биопленки – это «корень зла» говорит Линкампф. “Исследования со стандартными антибиотиками показали, что необходимо до 1000 раз более высокие концентрации препаратов, чтобы убить бактерии, которые инкапсулируются в биопленку”.
Другие стратегии предотвращения заселения бактерий на больничных поверхностях включают в себя экстра-скользкие материалы, а также материалы, которые имеют «линяющие» слои, чтобы предотвратить зарастание поверхности. Но какими бы многообещающими они ни были, материалы для анти-обрастания поверхностей полезны только для профилактики. Они не могут помочь там, где уже есть буйный рост инфекции. Что нам действительно нужно, так это несколько способов идентифицировать возбудителя, который заразил больного, и быстро подобрать препараты для лечения.
Читать полностью: http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/body/beyond-antibiotics/
