Почему бактерии больше не боятся антибиотиков и что теперь с нами будет

Сейчас антибиотики прописывают гораздо чаще, чем это необходимо. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), если бесконтрольное применение продолжится, к 2050 году из-за антибиотикорезистентности будут умирать до 10 миллионов человек в год. Но без антибиотиков никак — они нужны и медицине, и ветеринарии, и сельскому хозяйству. Вместе с врачом-бактериологом Анастасией Лебедевой мы разобрались, уничтожат ли бактерии человечество и есть ли шанс этому противостоять.

Давайте с основ: что такое антибиотики и зачем они нужны?

Если переводить дословно, то антибиотики — это препараты «против жизни». На бытовом уровне так называют лекарства против бактерий. В документах и руководствах сейчас используют более корректный термин — антибактериальные препараты, которые входят в большую группу противомикробных. Если очень грубо, то антибиотики уничтожают «плохие» бактерии и тем самым спасают людей.

Антибиотики делят на две большие группы — бактерицидные и бактериостатические. Бактериостатические не убивают бактерии, а просто не дают им размножаться. Иммунная система человека с ними справляется, и развитие болезни останавливается. Бактерицидные препараты бактерии стараются убить. Большинство антибиотиков как раз бактерицидные.

Каким образом антибиотик действует на бактерию?

Для того, чтобы антибиотик сработал, у него должна быть мишень — какая-то молекулярная структура, важная для жизнедеятельности бактерии. Например, некоторые препараты нарушают целостность клеточной стенки, и такая дырявая бактерия жить не может. Но чтобы они подействовали, в стенке должны быть специфичные белки. Не будет этой мишени — антибиотик не подействует, сколько его ни влей.

Поэтому говорят, что при приеме антибиотиков страдает и наша нормальная бактериальная флора? Мишени эти встречаются во всех клетках?

В целом да.

Многие считают, что антибиотикорезистентность — это устойчивость конкретного человека к каким-то антибиотикам. Все-таки кто к чему приспосабливается?

На сайте ВОЗ есть много интересной информации об антибиотикорезистентности, в том числе викторина на понимание, что этот термин вообще значит. Я взяла оттуда несколько вопросов, среди которых был «Антибиотикорезистентность — это свойство бактерии или свойство человека?» и задала своим читателям в инстаграме. К моему удивлению, 30 — 40% ответили, что это признак человека. Но, конечно, это не так.

Антибиотик действует на бактерию. Если бактерия вырабатывает способ защититься, то это способность бактерии. То есть антибиотикорезистентность — это свойство бактерии быть невосприимчивой к конкретному антибиотику.

Как у бактерии появляется устойчивость к антибиотику?

Устойчивость к антибиотику может быть природной и приобретенной. Мы уже обсудили, что такое природная устойчивость, — это когда у бактерии в принципе нет белка-мишени для конкретного антибиотика. Про нее многое известно, и ее учитывают при выборе лечения.

Когда мы говорим про антибиотикорезистентность, обычно речь идет о приобретенной устойчивости, которая характерна не для целого вида бактерий, а для отдельного штамма или отдельной популяции.

Например, есть такой вид бактерий — кишечная палочка. Обычно они чувствительны к антибиотикам карбапенемам, но среди них есть и устойчивые штаммы. Вот у последних как раз приобретенная резистентность — у отдельной особи меняется набор генов и белков, в результате чего она становится нечувствительной к антибиотику данной группы. И, получается, какими бы дозами карбапенемов мы ни лечили больного, эта бактерия все равно будет чувствовать себя прекрасно. Причина приобретенной резистентности — мутации, в результате которых нарушается взаимодействие антибиотика с его мишенью.

Если устойчивость генетически детерминирована, то она может передаваться при делении клетки. Принимаемый антибиотик будет убивать чувствительные к нему бактерии, в результате чего останется небольшое количество устойчивых. Они будут размножаться и занимать освободившееся место в организме пациента.

Более того, бактерии очень хитрые: они передают генетическую информацию не только «вертикально», то есть от родителей к потомкам, а еще и «горизонтально», то есть обмениваются генами с соседями. Устойчивая к антибиотикам клетка близко-близко подходит к чувствительной и передает генетическую информацию. И вот — соседка тоже стала резистентной. При своем делении она тоже эти гены передаст детям. Причем такой перенос происходит и между бактериями разных видов.

Горизонтальный перенос происходит случайно?

Да. В интернете есть такая картинка, на которой одна бактерия дарит другой подарочек на 14 февраля, а вторая говорит: «Господи! Это же гены резистентности, спасибо тебе, дорогой». Вот примерно так это и происходит.

Представим ситуацию: человек купил антибиотики, потому что в обход врача решил, что они ему необходимы. Либо пришел к доктору, а тот слишком устал, чтобы выяснять, чем пациент болеет, и назначил антибактериальные препараты. Какой вклад в антибиотикорезистентность внес такой конкретный человек, который ничем не болел, но пропил курс антибиотиков?

Давайте начнем с того, что формирование мутаций, которые вызывают антибиотикорезистентность, — это нормальное биологическое явление. Мы все так или иначе приспосабливаемся к условиям среды, которые могут меняться, — это фактически и есть эволюция. Проблема с бактериями в том, что они быстро делятся, у них быстро сменяются поколения и мутации распространяются быстрее, чем, например, у людей. Надо понимать, что такой нормальный биологический процесс мы остановить не можем. Бактерии будут мутировать всегда — это их способ выжить.

Задача ВОЗ, врачей и всего общества — сделать так, чтобы не подстегивать этот процесс, не создавать условий, в которых мутации возникают чаще и устойчивость формируется быстрее. У ВОЗ много рекомендаций для пациентов, врачей, сельского хозяйства, чиновников о том, как взять под контроль использование антибиотиков, убрать их из свободного доступа и предотвратить такое стремительное развитие антибиотикорезистентности.

Необоснованных назначений антибиотиков очень много не только в России, но и во всем мире. Это как раз одна из ситуаций, которая повышает риск распространения резистентных штаммов. Мы не стерильны — в нас огромное количество разных бактерий, и, принимая антимикробный препарат, мы не можем знать, выработается резистентный штамм или нет. Так что да, необоснованный прием антибиотиков, безусловно, вносит вклад в развитие резистентности во всем мире.

Почему во всем мире? Помимо того, что мы не стерильны, мы еще постоянно раскидываем вокруг свои бактерии и подбираем чужие — когда встречаемся, разговариваем, пожимаем руки, пользуемся общественными местами, где-то едим. Мы можем полететь в любую страну, пообщаться с человеком с любого конца земли. Вместе с нами летают и бактерии. Если утрировать, можно сказать, что человек, который зря пил антибиотики, сделал хуже не только себе, но и всему миру.

Здоровый человек пьет антибиотики, но в организме нет целевой бактерии, которую он должен убить, зато есть много своих нейтральных. Антибиотик подействует на них так, что часть из них может выработать устойчивость, и потом передаст тем патогенным бактериям, которые, возможно, попадут позже. Такой механизм, верно?

Да, это вполне вероятный вариант. Устойчивые бактерии могут много лет спокойно жить, например, в кишечнике и не беспокоить. Но, если они проникнут туда, где их не должно быть, это вызовет серьезную и трудноизлечимую болезнь. Например, аппендицит вовремя не прооперировали — он разорвался в брюшную полость, и туда попала резистентная бактериальная флора. В результате развивается перитонит, а каким антибиотиком его вылечить — большой вопрос. Поэтому, даже если человек не думает об окружающих, стоит помнить, что антибиотикорезистентность может помешать и ему самому в самый неподходящий момент.

А если человеку назначили курс антибиотиков, но он поправился и забросил, что происходит?

Тогда в организме будет недостаточно антибиотиков, чтобы что-то убить, зато достаточно, чтобы показаться бактериям и сказать: «Вот он я, можете научиться от меня защищаться». Это способствует формированию резистентности. Или, допустим, у человека бактериальная ангина, врач назначил препарат с учетом кратности, режима дозирования, веса и возраста. Но пациент считает, что у него болит горло чуть-чуть, поэтому пьет не полную дозу, а половинку. Это опасное решение — по сути, он просто тренирует свою флору, делает бактерии такими бойцами, с которыми потом не справиться.

Может ли родиться ребенок с уже устойчивой к антибиотикам бактериальной флорой?

Пока ребенок не родился, в норме он фактически стерильный. Заселение бактериями происходит в процессе родов — он проходит через родовые пути матери, и как раз там собирает первые микроорганизмы. Если там есть антибиотикорезистентные бактерии, то ребенок сразу их приобретает. Заселение бактериями продолжается и после рождения: при контакте с кожей родителей, едой и предметами быта.

Еще надо помнить, что резистентные бактерии — это часть больничной флоры, которая тоже может передаться пациенту. В больнице постоянно используют антибиотики и дезинфицирующие растворы для обработки поверхностей. Чувствительные к ним бактерии умирают, но, допустим, среди них осталось две штуки с устойчивостью. Если все вокруг стерильно, у них много места, корма, поэтому они радостно делятся. Такой отбор способствует формированию и развитию устойчивой флоры. Конечно, за внутрибольничными инфекциями зорко следят эпидемиологи и прикладывают все усилия, чтобы бороться с ними всеми возможными способами. Но, к сожалению, от таких издержек никуда не деться.

У ВОЗ есть карта антибиотикорезистентности, на которой видно, в каком регионе какая бактерия наиболее устойчива. От чего зависят эти различия?

На мой взгляд, в первую очередь это связано с различиями в образе жизни, в бытовых привычках и в клинических рекомендациях для конкретной страны. Представьте, что в России от отита рекомендовано прописывать антибиотик «А», а во Франции — антибиотик «Б». Конечно, если их используют по 10 лет, в России будет больше резистентность к «А», а во Франции к «Б».

Сейчас из-за коронавируса сильный всплеск использования антибиотиков. У ВОЗ есть Глобальная система эпиднадзора за устойчивостью к противомикробным препаратам (GLASS). В ней участвуют 95 стран (в том числе и Россия), которые передают данные по употреблению антибиотиков, о резистентной флоре и другую важную информацию, чтобы на основе их анализа принимать глобальные осознанные решения. Весной у системы GLASS пройдет очередная конференция, на которой будут в том числе обсуждать, какой вклад COVID-19 внес в формирование антибиотикорезистентности. Посмотрим, какие выводы они сделают.

Почему нельзя сделать очень много антибиотиков и не беспокоиться о резистентности?

Антибиотики делятся на группы по механизму действия — одни действуют на клеточную стенку, другие — на рибосомы и так далее. Внутри этих групп разработки есть, но принципиально новых антибиотиков сейчас открывают мало, потому что многие механизмы уже известны.

Резистентность вырабатывается не к конкретному антибиотику, а к группе. Допустим, у нас есть препараты «А», «Б» и «В», но они действуют по одному механизму. Если бактерия формирует резистентность, то с большой вероятностью ни «А», ни «Б», ни «В» не будут работать. А количество этих групп довольно ограничено.

Помимо этого, создавать антибиотики просто очень дорого. Фармацевтическая фирма придумала антибиотик, создала компьютерную модель, проверила, что он инактивирует мишень, и все должно быть хорошо. Потом начинается исследование на клетках — этот этап отсеивает какую-то часть придуманных антибиотиков. Затем на животных — тоже часть отсеивается. Если препарат доходит до испытания на людях, то в рамках клинических исследований его должны признать не только эффективным, но и безопасным, многие отваливаются здесь. Потом препарат нужно зарегистрировать, пройдя через все бюрократические процедуры. Только тогда разработка дойдет до реальных людей. Мало того, что это долго и дорого, за время исследований бактерии могут придумать способ защиты от этого антибиотика. Получается, что потрачены огромные деньги, а препарат уже не такой классный.

Новые антибиотики дорогие и для потребителей — курс 5 — 7 дней может стоить порядка 200 тысяч и даже дороже. Во многих странах у людей нет таких сумм. Поэтому широта использования антибиотика, в который вложили бешеное количество денег, сужается еще больше. Получается, что только-только выпустили один антибиотик, а пора делать новый — потому что тут цена, там резистентность.

ВОЗ советует представителям власти и бизнеса всячески способствовать синтезу новых антибиотиков деньгами, ресурсами, оборудованием, чтобы эта отрасль фармацевтики продолжала развиваться.

Такое происходит все чаще: человек приходит в больницу с бактериальной инфекцией. Бакпосев показывает, что штамм, который в нем живет, резистентен ко всем возможным антибиотикам. Что дальше, как его лечить?

В моей практике встречались такие устойчивые ко всему культуры. Это ночной кошмар лечащих врачей. Но раз человек попал в стационар, его нужно спасать. С этим обычно работает лечащий врач вместе с клиническим фармакологом. В зависимости от ситуации можно, например, попробовать увеличить дозу антибиотика или назначить несколько препаратов одновременно. Ну и про работу иммунной системы забывать не стоит.

Если отношение к антибиотикам не изменится, по расчетам ВОЗ, к 2050 году от резистентной флоры будет погибать 10 миллионов человек в год. Сейчас этот показатель около 700 тысяч. Если мы будем бездействовать, а когда я говорю «мы», я имею в виду вообще всех, то таково наше будущее.

Сейчас во всех странах ведутся работы с пациентами и врачами. Доктора стали объяснять, почему не надо пить антибиотики, почему ими нельзя делиться или допивать за кем-то. Если просто запретить, то человек это не примет и продолжит под столом лопать таблетки, потому что в семье так принято или соседи так делают. Поэтому нужно объяснять.

Помимо этого в странах ведут большую работу по профилактике инфекций. Если нет заболеваний — нет необходимости пить антибиотики. Причем неважно, бактериальная инфекция или вирусная, это снижает употребление антибиотиков, хотя бы из-за отсутствия ненужных назначений или самолечения. Профилактике способствуют банальная гигиена — мыть руки, чихать в локоть — и вакцинация. Есть вакцины от бактериальных инфекций, например от пневмококка и менингококка. Тут все ясно: профилактируем бактериальную инфекцию, она не развивается и лечение антибиотиком не нужно. А прививки от вирусных инфекций, например гриппа, снижают вероятность того, что нам назначат антибиотики по ошибке, на всякий случай, или при осложнении бактериальной инфекцией.

Когда врач прописывает антибиотики, пациента могут посетить смутные сомнения, что они не нужны и врач ошибается. С другой стороны, врачу все-таки виднее. Что посоветуете таким пациентам?

Во всем хороши мера и адекватность. Не надо бояться антибиотиков и не надо считать их панацеей от любой простуды. Антибиотики — это важные для человечества препараты, и, конечно, если есть показания, их нужно пить. Но, если врач поставил диагноз ОРВИ и прописал антибактериальный препарат, не поленитесь спросить: «Доктор, скажите, пожалуйста, какие признаки бактериальной инфекции вы у меня видите? Почему назначили этот препарат?». Доктор объяснит, и станет понятно, пить антибиотики со спокойной душой, потому что это правда нужно, или искать другого врача.