Чем ответили болезнетворные микроорганизмы на появление антибиотиков?

Всего пару веков назад детская смертность составляла десятки процентов, а эпидемии раз за разом истребляли большую часть населения многих стран. Еще в XIX веке до пятилетнего возраста в России доживало меньше половины детей. Даже в просвещенной Англии в среднем классе, у относительно богатых людей, до 5 лет погибало около 20% детей, при этом в рабочих семьях до этого возраста доживала всего лишь половина детей.

Простейшие навыки гигиены и прививки, распространившиеся в XIX веке, а также антибиотики века XX-го, резко уменьшили детскую смертность и ограничили распространение эпидемий. Чем ответили болезнетворные микроорганизмы?

Применение антибиотиков поначалу резко ударило по самым опасным в то время болезням. Ранения в боевых условиях перестали часто оканчиваться сепсисом, гангреной и смертью. Ведь огнестрельные ранения во времена Первой мировой войны в 45−60% случаев заканчивались гнойными осложнениями, и даже во времена Второй мировой, когда обработка ран в армии была многократно усовершенствована, сепсис получали около 18% раненых. Пенициллин, лечивший сепсис и спасший миллионы жизней, стали называть «чудо-лекарством».

Воспаление легких, болезнь с очень высокой летальностью, оказалась излечимой в течение нескольких недель. Но потом стали появляться возбудители болезней, устойчивые к антибиотикам. А когда появлялись новые, более мощные лекарства, то спустя время начинали появляться болезнетворные агенты, устойчивые и к ним.

Первые исследования резистентности микроорганизмов к антибиотикам появились еще в начале 1950-х годов. Исследователи в медицинских центрах искали выход. Вместо пенициллина появились другие, намного более мощные лекарства. А обычные люди вплоть до начала XXI века полагали, что в медицине все в порядке.

Как болезнетворные микроорганизмы защищаются от антибиотиков?

1. Во-первых, они выделяют особые ферменты, обезвреживающие антибиотики. Наиболее распространен фермент бета-лактамаза, делающая бесполезным пенициллин.
2. Во-вторых, бактерии научились обнаруживать и быстро выводить из клетки молекулы антибиотиков.
3. В-третьих, микроорганизмы делают свою клеточную мембрану менее проницаемой, так что антибиотикам через нее не проникнуть.
4. Кроме этого, бактерии меняют структуры в своих клетках, на которые нацелено действие антибиотиков, так называемые «мишени», или изменяют свои процессы жизнедеятельности так, чтобы «мишени» в клетках не использовались и антибиотики не могли им навредить.

Какие болезнетворные микроорганизмы особенно устойчивы к антибиотикам?

Самым первым оказался золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus). Уже в 1947 году была выявлена его резистентность к пенициллину. Взамен стали применять метициллин, а потом оксациллин. Уже в 1962 году появился стафилококк, на который не действовали и они. В 1997 году устойчивый к антибиотикам золотистый стафилококк в Великобритании был причиной 37% смертей от сепсиса.

Уже в 1980-е годы возбудители туберкулеза, устойчивые к антибиотикам, сделали лечение этой болезни весьма сложным. А ведь уровень заболеваемости ТБ в мире весьма высок. Такие возбудители вызывают туберкулез с широкой лекарственной устойчивостью (ШЛУ-ТБ). Медицинские исследования и поиск новых антибиотиков, к которым возбудители этой болезни еще не привыкли, продолжается.

Существуют несколько разных бактерий, имеющих общие диарейные симптомы. Это Clostridium difficile (C.difficile), сальмонелла и кишечная палочка (Escherichia coli или E. coli). Последние еще называют «болезнью грязных рук», чаще они поражают людей в результате употребления зараженной еды или воды. Новые штаммы этих бактерий часто устойчивы к очень мощным антибиотикам. В 2019 году от кишечной палочки (E. coli) во всем мире погибло около 830.000 человек.

Некоторые исследователи считают, что вспышки C. difficile возникают из-за чрезмерного употребления антибиотиков при разведении домашнего скота.

Энтерококки вызывают целый ряд болезней — от поражения мочевыводящих путей и поражения сердечной мышцы до менингита. При этом целый ряд штаммов этих микроорганизмов устойчив ко многим антибиотикам.

В общем, множество различных бактерий к началу XXI века приспособилось к ранее известным антибиотикам, заставляя исследователей разрабатывать все новые и новые лекарства.

При этом в год в мире уже умирает несколько миллионов больных, пораженных штаммами микроорганизмов, устойчивых к большинству антибиотиков, принятых на вооружение современной медициной.