Прирожденные убийцы: почему бактерии выигрывают в борьбе с антибиотиками

© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина, Depositphotos / Giovanni_CancemiСупербактерия Neisseria gonorrhoeae устойчива практически ко всем известным антибиотикамСупербактерия Neisseria gonorrhoeae устойчива практически ко всем известным антибиотикам
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 7 мая — РИА Новости, Альфия Еникеева. Супербактерии, устойчивые к антибиотикам, — одна из главных проблем современной медицины. Возбудители гонореи, стафилококка, пневмококка мутировали, и теперь непонятно, как с ними бороться. Согласно прогнозам, особо стойкие инфекции угрожают миллионам жизней, поэтому перед наукой поставлена задача — разработать более мощные средства борьбы, а также альтернативу антибиотикам.

Участок выпуска готовой продукции антибиотика Ванкомицина на заводе по производству антибиотиков АО Биохимик в Саранске
Сверхинфекция. Какие болезни могут убить человечество

Обычная бактерия кишечной палочки Escherichia coli всего за 11 дней приспособилась к тысячекратной дозе антибиотиков. Видео, снятое в ходе эксперимента учеными Гарвардской медицинской школы, показывает, как постепенное увеличение концентрации препарата превращает ее в супермикроб, неуязвимый для любых лекарств.

Вырабатывать антибиотики и уметь им сопротивляться — естественная стратегия выживания в мире бактерий. Но в природе стойкие к антибиотикам штаммы оказывались в проигрыше, поскольку размножались медленнее "диких" бактерий.

В начале XX века Александр Флеминг открыл антибактериальные свойства пенициллина, и с 1950-х годов антибиотики производятся в промышленных масштабах для медицины и животноводства. Так люди неожиданно помогли мутировавшим штаммам микробов победить в эволюционной борьбе и подставили себя под удар. В 2017 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила о наступлении "постантибиотиковой эры" и обнародовала список особо стойких инфекций.

Откуда берутся супербактерии

Антибиотики действуют на наименее устойчивые бактерии, а вот мутировавшие держатся до последнего. И если с ними не бороться, они передают ген устойчивости при размножении. Кроме того, бактерии обмениваются мутациями.

Такой супермикроб вырабатывает ферменты, разлагающие антибиотик. Его клеточная мембрана, по которой раньше лекарства наносили сокрушительный удар, теперь неуязвима. Некоторые супербактерии умеют обманывать антибиотики, выстраивая вокруг себя слой белков, мимикрирующих под рибосомы — внутриклеточные белковые фабрики. Препарат их уничтожает, настоящие же рибосомы продолжают функционировать, а бактерия — жить.

© Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина, Depositphotos / edesignuaСхема супербактерии. Одна из стратегий борьбы с антибиотиками: мутация гена, которая приводит к утолщению клеточной мембраны. Именно она принимает на себя основной удар препаратов
Схема супербактерии. Одна из стратегий борьбы с антибиотиками: мутация гена, которая приводит к утолщению клеточной мембраны. Именно она принимает на себя основной удар препаратов

Три смертельно опасных мутанта

Из-за быстрой приспособляемости к антибиотикам супербактерии опаснее для человечества, чем климатические изменения или загрязнение окружающей среды. Уже сегодня, по данным ВОЗ, в мире от заболеваний, вызванных этими микробами, умирает примерно 800 тысяч человек в год. А к 2050-му, по прогнозам специалистов, суперинфекции ежегодно будут уносить до десяти миллионов жизней.

Три супербактерии признаны ВОЗ критически опасными для человека — они показали резистентность практически ко всем антибиотикам, даже к так называемым препаратам последнего резерва, колистину и бета-лактамным антибиотикам широкого спектра. Это акинетобактерия Баумана, приводящая к пневмонии и инфекциям крови, синегнойная палочка, вызывающая кожную сыпь, ушные инфекции у здоровых людей, серьезные кровяные инфекции, пневмонии у пациентов в больницах, а также энтеробактерии, населяющие кишечник человека, в частности сальмонелла и кишечная палочка.

Бактериальная инфекция
Ученые: пневмония стала неуязвимой для "антибиотика последней надежды"

Сильно опасными ВОЗ считает более распространенные золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), пневмококк (Klebsiella pneumoniae) и гонококк (Neisseria gonorrhoeae), вызывающий гонорею. Кстати, первый случай супергонореи, от которой не помогают антибиотики, недавно зафиксировали в Великобритании. Пациент, чье имя не раскрывают, заразился инфекцией после полового контакта с жительницей Юго-Восточной Азии.

Ученые также опасаются супербактерии туберкулеза, поскольку почти половина штаммов этого патогена устойчива к изониазиду и другим средствам противотуберкулезной терапии. Шестнадцать процентов штаммов не поддаются воздействию ни одного из имеющихся антибиотиков. Такие суперустойчивые туберкулезные палочки выявлены в Индии и Ираке.

© Фото : Janice Haney Carr, Centers for Disease Control and PreventionЗолотистый стафилококк
Золотистый стафилококк

Суперантибиотики против супербактерий

Для борьбы с супербактериями ученые создают новые антибиотики либо модифицируют существующие под генетические изменения в конкретных микроорганизмах. Именно этот путь выбрали исследователи МГУ, разработавшие принципиально новый гибридный антибиотик — митохондриально направленный антиоксидант, воздействующий на мембранный потенциал, который обеспечивает бактериальные клетки энергией.

Другой перспективный препарат создан на основе теиксобактина — антибиотика, открытого в 2015 году в образцах почвы. Совсем недавно ученые успешно применили его синтетическую форму для лечения бактериальной инфекции у лабораторных мышей. Предполагается, что это лекарство поможет в борьбе с метициллин-резистентным стафилококком и энтерококком, устойчивым к ванкомицину.

Чашка Петри с бактериями
Ученые из России приблизились к раскрытию секрета рождения "супербактерий"

Помимо антибиотиков, ученые разрабатывают и совершенно новые классы препаратов. Так, исследователи из российско-американской лаборатории биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН создали аналоги нуклеиновых кислот — фосфорилгуанидины, умеющие проникать в клетку и вступать во взаимодействие с ДНК и РНК, уничтожая бактерию. Ученые отмечают, что в будущем такие вещества можно будет создавать под каждый конкретный патоген на основе анализа его генома.

Еще один точечный метод — бактериофаги, то есть вирусы, поражающие бактериальные клетки. Совсем недавно команда ученых из ИБХ РАН, ИТЭБ РАН и ИБФМ имени Г. К. Скрябина РАН научила фермент бактериофага Т5 разрушать клеточные стенки бактерии кишечной палочки даже с утолщенной из-за мутаций мембраной. Кроме того, исследователи выяснили, что фермент эффективнее уничтожает бактерии, когда ему помогает агент (например, хлоргексидин в очень низких концентрациях).

Эксперты все же считают, что с супербактериями лучше бороться с помощью антибиотиков. Но необходимо ограничивать их свободную продажу в аптеках и применение в сельском хозяйстве — иначе даже новые высокоэффективные препараты не помогут.

РИА Наука
Комментарии
6 пользователей оставили 10 комментариев
Бактерии не убийцы, они обычные существа которые хотят жить, но беспечно относятся к ресурсам и разоряют то место где живут... как же это похоже на человека:) Человек так же как и бактарии выделяет вредные вещества и уничтожает Землю...
"с 1950-х годов антибиотики производятся в промышленных масштабах" - 68 лет прошло с момента начала использования антибиотиков, логично что бактерии приспосабливаются к ним, жизнь не стоит на месте, и задача ученых быть минимум на шаг впереди.
Чемпионат мира по футболу 2018
25 июня 17:00
-
Уругвай
-
Россия
25 июня 17:00
-
Саудовская Аравия
-
Египет
25 июня 21:00
-
Иран
-
Португалия
25 июня 21:00
-
Испания
-
Марокко
Чемпионат мира по футболу 2018
25 июня 17:00
-
Уругвай
-
Россия
25 июня 17:00
-
Саудовская Аравия
-
Египет
25 июня 21:00
-
Иран
-
Португалия
25 июня 21:00
-
Испания
-
Марокко
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена