Антибиотики и бактерии. Новые факты
Противостояние или сотрудничество? Два алгоритма взаимодействия, затрагивающие все стороны нашей жизни. Сегодня речь пойдет о взаимоотношениях между человеком и бактериями — самыми древними и многочисленными обитателями нашей планеты.
Война бактериям объявлена давно и идет с переменным успехом. И, как ни парадоксально, в третьем тысячелетии, несмотря на изобретение суперантибиотиков, бактерии вновь берут инициативу в свои «руки».
По данным журнала «Тhe economist» за 2016 год ежегодно от вторичной бактериальной резистентности на планете умирает 700 тысяч человек. Если так пойдет дальше, то к 2050 году это станет абсолютной причиной гибели как минимум 10 млн жителей планеты.
Благодаря природному эволюционному механизму, бактерии быстро обучаются не только жить в среде с антибиотиками (приобретают «резистентность» — устойчивость, невосприимчивость), но и использовать их в пищу. Когда популяция бактерий оказывается в агрессивной среде, небольшая ее часть начинают активно мутировать в поиске способа обезвреживания опасного для них вещества. Как только кому-то удается найти подходящую генную комбинацию, они тут же делятся «благоприобретением» с другими членами сообщества, упаковывая необходимую генетическую информацию в спасительную «посылку» — плазмиду. В результате вся популяция становится резистентной к лекарству. Но одаривать геном устойчивости к антибиотику бактерии могут не только своих сородичей, обитающих в организме, но и «свободноживущих» микробов.
На орбитальной станции «Мир» в конденсате воды была найдена бактерия, устойчивая практически ко всем антибиотикам.
Как же быть?
В решении вопроса быть или не быть лечению антибиотиками, нет места черно-белой логике. Есть случаи, когда применение данных препаратов становится чуть ли не единственным шансом спасения жизни. Беда в том, что антибиотики используют неоправданно часто, «на всякий случай», далеко не всегда отдавая себе отчет в смысле их назначения.
В 2014 году территориальный фонд ОМС в Санкт-Петербурге провел масштабное исследование того, как определяют возбудителей заболеваний и чувствительные к ним антибиотики. В исследование были включено более 3 тысяч пациентов. К сожалению, этиологически оправданное использование антибиотиков выявлялась только в 15 % случаев. Остальных 85 % пациентов лечили антибиотиками «наугад».
По сути, антибактериальная терапия — это борьба человека с другим организмом. За 70 лет антибиотики превратились из биологического оружия в симптоматическую терапию. И с высокой долей вероятности именно это может быть причиной резистентности.
Тем более, и это тоже известно давно, что бактерии далеко не всегда служат виновниками болезней, а зачастую становятся соучастниками процесса лечения. Об этом говорят исследования очень недавнего прошлого.
В исследованиях, проведенных в 2015–2017 годах ученые установили, что кишечные бактерии помогают иммунной системе бороться с раком. Лоранс Зитвожель и ее коллеги из Института Густава Русси сравнили истории болезни у почти двухсот пятидесяти больных с опухолями легких, почек и мочевого пузыря. Все они получали иммунотерапию (ее задача — помочь собственным иммунным клеткам распознать и уничтожить раковые). Но при этом некоторые из больных также параллельно принимали антибиотики (по причине тех или иных инфекций).
Оказалось, что у тех, кто принимал антибиотики, опухоль вновь проявлялась вскоре после лечения. Такие пациенты жили меньше остальных. Выяснилось, что причина кроется в уничтожении антибиотиками определенных представителей микрофлоры кишечника.
Похожие эксперименты поставили сотрудники Онкологического центра им. М. Д. Андерсона при Техасском университете и сделали вывод: у пациентов, которым иммунотерапия помогала лучше всего, кишечная микрофлора была более многочисленной и разнообразной.
Вероятно, в самом скором времени полученные результаты найдут применение в медицине: онкобольным будут давать какие-нибудь бактериальные препараты, повышающие эффективность терапии.
Международная группа ученых из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) и из Школы медицины Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружила, что бактерии, живущие в кишечнике, могут помогать бороться с вирусами гриппа. Предыдущие многочисленные исследования уже показали, что микробиота кишечника способна бороться с вирусом гриппа, поэтому ученые заинтересовались механизмом этой борьбы. Они выяснили, что метаболиты, которые образуются в результате деятельности кишечных бактерий, стимулируют выработку интерферона — белка, который подавляет размножение вируса. Результаты работы были опубликованы в журнале Science.
Разные люди по-разному реагируют на заражение вирусом гриппа. Ранее считалось, что иммунный ответ зависит только от генетических факторов и условий проживания человека, которые, в свою очередь, влияют на химические реакции и процессы внутри самого организма. Однако исследование показало, что продукты жизнедеятельности бактерий, которые живут в кишечнике человека, также играют важную роль.
Ученые доказали, что микробиота влияет не только на функционирование и здоровье пищеварительной системы, но и на иммунную реакцию организма при остром инфекционном заболевании, поражающем дыхательную систему.
Мы склонны ассоциировать бактерии с болезнью, но они жизненно важны и для нашего выживания, равно как и для выживания растений и животных. Ф. Капра
О важности бактерий в жизни и здоровье человека написано немало трудов. Есть даже наука — эндоэкология («эндо» — «внутренний», «экология» — «наука о доме»). Она изучает принципы и механизмы сосуществования организма человека и живущих в нем бактерий. А бактерий внутри нас больше, чем клеток. У человека весом 70 кг — 1,5 кг приходится на бактерии.
Для них наш организм — родной дом, о благополучии которого они неустанно заботятся. Помогают переваривать пищу; служат мощным энтеросорбентом; нейтрализует сильные токсины, превращая их в полезные соединения; производят необходимые нам вещества (витамины группы В, Е и К, летучие жирные кислоты, незаменимые аминокислоты, вещества, растворяющие тромбы, и пр.); защищают нас от патогенным бактерий (вырабатывая естественные антибиотики), грибков и вирусов (с помощью нуклеолитических ферментов). И это далеко не полный перечень полезных для нас свойств микробиоты, являющейся, по сути, одним из жизненноважных органов. Есть одно «но»: подобное сотрудничество характерно для более или менее здорового человека.
Внедрением в микромир с антибиотиками — оружием, подобным атомному в макромире, — человек нарушил очень хрупкое равновесие в природе, которое было создано в процессе эволюции: симбионтные отношения человека с бактериальной микрофлорой были утрачены. Ф. Капра
А если человек болен, и в его «доме» царит хаос? Тогда одним из его последствий будет нарушение взаимоотношений между человеком и его микробиотой. Даже если видимой причиной болезни служит нашествие патогенных бактерий извне, их уничтожение с помощью антибиотиков не может гарантировать полную победу — исцеление человека. Ведь от применения этого «оружия» страдают не только «захватчики», но и «мирные жители» (нормальная микрофлора). В итоге — временная победа и длительная «послевоенная разруха».
Дисбактериоз — следствие разрушения складывающихся веками сложных взаимоотношений между макро и микроорганизмами, выражается не только в кишечных расстройствах. Агрессивные формы пневмоний и туберкулеза, септические осложнения, вирусные инфекции, аллергии, иммунодефициты и даже сердечно-сосудистые и онкозаболевания, тоже в некоторой степени следствия дисбактериоза.
Подведем итог
В редких случаях антибиотики жизненно необходимы. Однако их массовое применение ведет к резкому падению эффективности данного вида терапии (из-за ускорения эволюции бактерий, которые, благодаря горизонтальному переносу генов в популяции, быстро становятся резистентными к данным препаратам) и к многочисленным побочным эффектом в виде бурного роста, как самих инфекций, так и других заболеваний. По своей сути антибиотики являются разрушителями, а не созидателями. Они убивают бактерии, и не только не восстанавливают утраченную гармонию взаимоотношений микро и макроорганизмов, но и усугубляют существующую дисгармонию.
Есть ли выход? Выход — в целостном подходе к человеку, в поиске истинных причин возникших нарушений в его организме, в разумном учете всех «за» и «против» назначения лекарств в их краткосрочной и долгосрочной перспективе.
Выход — в поиске новых способов лечения, направленных не «против жизни» (дословный перевод слова «антибиотик»), а «за жизнь».
Смотрит нежно на микроба аспирантка С. Петрова. Так же нежно в микроскоп на нее глядит микроб.
