Устойчивите микроби идват отново

ВИРУСИТЕ, бактериите, протозоите, гъбичките и други микроорганизми явно съществуват откакто е възникнал животът на земята. Удивителната приспособимост на тези микроби, които са най–просто устроените от всички живи същества, им е позволила да оцеляват там, където нищо друго не оцелява. Те са открити както в хидротермални извори на океанското дъно, така и в замръзналите води на Арктика. Тези микроби отблъскват и най–ожесточената досега атака срещу тях — противомикробните лекарства.

Преди сто години се знаело, че някои микроби, или микроорганизми, причиняват болести, но никой не бил чувал за противомикробни лекарства. Затова при сериозно инфекциозно заболяване много лекари не можели да предложат нищо друго освен морална подкрепа. Имунната система на болния трябвало да се бори с инфекцията сама и ако не била достатъчно силна, последствията често били фатални. Дори леко одраскване, инфектирано с микроби, нерядко водело до смърт.

Така че откритието на първите безопасни противомикробни лекарства, антибиотиците a, било революционен напредък в медицината. Употребата на сулфонамиди за медицински цели през 30–те години на XX век и на лекарства като пеницилина и стрептомицина през 40–те довела до редица открития през следващите десетилетия. До 90–те години на миналия век войнството на антибиотиците се състояло от 150 химични съединения в 15 категории.

Крах на надеждите за победа

До 50–те и 60–те години на XX век някои хора вече празнували победата над инфекциозните заболявания. Отделни микробиолози дори смятали, че скоро те ще са само кошмар от  миналото. През 1969 г. министърът на здравеопазването на САЩ казал пред Конгреса, че човечеството може скоро „да затвори книгата на инфекциозните заболявания“. През 1972 г. нобеловият лауреат Макфарлън Бърнет писал заедно с Дейвид Уайт: „Най–вероятната прогноза за бъдещето на инфекциозните заболявания е, че скоро тази тема ще стане много скучна.“ Наистина някои смятали, че тези болести ще бъдат напълно премахнати.

Увереността, че инфекциозните заболявания са на практика напълно победени, довела до всеобща самоувереност. Една медицинска сестра, която добре знаела каква огромна опасност представлявали микробите преди въвеждането на антибиотиците, отбелязва, че някои по–млади сестри са станали небрежни по отношение на най–елементарни правила за хигиена. Когато им напомняла да си мият ръцете, те отговаряли: „Не се тревожете, вече има антибиотици.“

Но зависимостта от антибиотици и тяхната прекалена употреба са довели до катастрофални последствия. Инфекциозните заболявания все още съществуват. Още по–лошо е, че те са се върнали с подновени сили и са станали основна причина за смъртност в света! Други фактори, които също са допринесли за разпространението на инфекциозните заболявания, са военните безредици, често срещаното недохранване в развиващите се страни, липсата на чиста вода и на канализация, лесните и бързи международни пътувания и глобалните климатични промени.

Устойчиви бактерии

Удивителната издръжливост на обикновените микроби се оказа сериозен и неочакван проблем. Но ако погледнем назад, би трябвало да се очаква микробите да развият устойчивост спрямо лекарствата. Защо? Например нещо подобно се случило при въвеждането на инсектицида b ДДТ в средата на 40–те години на XX век. Тогава собствениците на мандри се радвали, че с пръскането на ДДТ мухите почти изчезнали. Но някои мухи оцелели и потомството им наследило имунитет към ДДТ. Скоро тези неуязвими от инсектицида мухи се размножили значително.

Дори преди да се използва ДДТ и преди пеницилинът да бъде пуснат на пазара през 1944 г., вредните бактерии дали признаци, че притежават удивителни защитни механизми. Д–р Александър Флеминг, който открил пеницилина, видял ясно това. В лабораторията си той наблюдавал как всяко следващо поколение Златисти стафилококи (Staphylococcus aureus) развивало клетъчни стени, които ставали все по–устойчиви на лекарството, което бил открил.

Това накарало д–р Флеминг още преди шейсет години да предупреди, че вредните бактерии в заразен човек могат да развият устойчивост към пеницилина. Така че ако определеното количество пеницилин не убие достатъчен брой бактерии, тяхното устойчиво потомство ще се умножи. В резултат на това болестта ще се върне, и то вече толкова силна, че пеницилинът няма да я премахне.

В книгата „Парадоксът с антибиотиците“ се казва: „Предсказанията на Флеминг се сбъднали в много по–катастрофална степен, отколкото дори той предполагал.“ Защо може да се каже така? Било установено, че гените (малките носители на информация в бактериалната ДНК) на някои щамове бактерии  произвеждат ензими, които обезсилват действието на пеницилина. Ето защо дори продължителното лечение с пеницилин често се оказва безрезултатно. Това откритие наистина било потресаващо!

В опита да бъде спечелена битката с инфекциозните заболявания от 40–те до 70–те години на XX век, както и отчасти през 80–те и 90–те години, в медицината редовно се въвеждали все по–нови антибиотици. Те действали срещу бактериите, устойчиви на предишните лекарства. Но след няколко години се появявали щамове бактерии, които били неуязвими на атаките и на тези нови лекарства.

Хората научили, че бактериалната устойчивост е нещо наистина удивително. Бактериите имат способността да променят клетъчната си стена, така че тя да не пропуска антибиотика, или да изменят химичния си състав и лекарството да не може да ги убие. Освен това бактериите може да изхвърлят антибиотика точно толкова бързо, колкото е влязъл, или просто да го обезвредят, като го разградят.

С все по–голямата употреба на антибиотици устойчивите щамове на бактерии са се разпространили значително и броят им се е увеличил. Дали това означава, че антибиотиците са напълно безполезни? Не — поне в повечето случаи. Ако един антибиотик не действа при определена инфекция, обикновено някое друго лекарство помага. Устойчивостта е неприятен проблем, но доскоро често можеше да бъде преодоляна.

Устойчивост на различни лекарства

Тогава за свой ужас медицинските специалисти научиха, че бактериите обменят гени помежду си. В началото се смяташе, че само бактерии от един и същи вид могат да си разменят гени. Но по–късно съвсем същите устойчиви гени били открити при  съвсем различен вид бактерии. Посредством тази обмяна различните видове бактерии са развили устойчивост към много от широко употребяваните лекарства.

Още по–лошо — проучванията през 90–те години показаха, че бактериите могат сами да развият устойчивост към лекарствата. Дори при действието на един–единствен антибиотик някои видове бактерии развиват устойчивост към много антибиотици, както естествени, така и синтетични.

Мрачно бъдеще

Макар че днес повечето антибиотици помагат на по–голямата част от хората, доколко резултатни ще бъдат тези лекарства в бъдеще? В книгата „Парадоксът с антибиотиците“ се казва: „Вече не можем да очакваме всяка инфекция да изчезне при употребата на който и да е антибиотик. В някои части на света запасите от антибиотици са ограничени и там нито едно от наличните лекарства не действа. ... Пациентите заболяват и умират от инфекции, за които беше предсказано преди петдесет години, че ще бъдат заличени от лицето на земята.“

Бактериите не са единствените микроби, които развиват устойчивост към лекарствата. Вирусите, гъбичките и други малки паразити също проявяват забележителна приспособимост, като образуват щамове, които заплашват да обезсмислят всички усилия, положени да се открият и произведат лекарства против тях.

Тогава какво може да се направи? Как можем да се преборим с устойчивостта на микробите или поне да я овладеем? Как да удържим победите, спечелени от антибиотиците и други противомикробни лекарства, в този свят с все по–висок брой инфекциозни заболявания?

[Бележки под линия]

[Блок/Снимка на страница 6]

Какво представляват противомикробните лекарства?

Антибиотикът, който ти е предписал лекарят, принадлежи към групата на противомикробните лекарства. Използването на тези медикаменти се класифицира като „химиотерапия“ — лечение на заболяванията с помощта на химически вещества. Терминът „химиотерапия“ често се използва във връзка с лечението на рак, но първоначалното му и по–общо значение се отнася до лечението на инфекциозни заболявания. В такива случаи говорим за противомикробна химиотерапия.

Микробите, или микроорганизмите, са мънички организми, които могат да се видят само с помощта на микроскоп. Противомикробните вещества действат срещу болестотворните микроби. За съжаление те могат да вредят и на полезните микроби.

През 1941 г. Селман Уолксман, един от откривателите на стрептомицина, отнесъл термина „антибиотик“ към антибактериалните вещества, получени от микроорганизми. Антибиотиците и другите противомикробни лекарства, които се използват за лечение, са ценни поради способността си да убиват микробите, без да ти вредят сериозно.

В действителност обаче всички антибиотици са донякъде отровни и за нас. Допустимият предел между дозата, която ще убие микробите, и дозата, която ще навреди на нас, се нарича терапевтичен индекс. Колкото е по–голям индексът, толкова по–безопасно е лекарството, а колкото е по–малък, толкова по–опасно е за болния. На практика са открити хиляди антибиотични вещества, но повечето от тях не са приложими в медицината, защото са твърде отровни за хората или за животните.

Първият естествен антибиотик, който може да се приема, е пеницилинът, получен от плесента Пеницилиум нотатум. Пеницилинът бил вкаран венозно за първи път през 1941 г. Скоро след това през 1943 г. от вид бактерии стрептомицети (Streptomyces griseus), живеещи в почвата, бил изолиран стрептомицинът. След време били разработени още много антибиотици, които са получени както от живи организми, така и по синтетичен път. Но бактериите са намерили начини да устояват на много от тези антибиотици и така създават сериозен проблем за медицината.

[Снимка]

Плесента, произвеждаща пеницилина, която се вижда на дъното на чинията, спира растежа на бактериите

[Източник]

Christine L. Case/Skyline College

[Блок/Снимки на страница 7]

Видове микроби

Вирусите са най–малките микроби. Те причиняват често срещани заболявания, като настинка, грип и възпалено гърло. Вирусите могат да причинят ужасни болести като полиомиелит (детски паралич), треска ебола и СПИН.

Бактериите са толкова просто устроени едноклетъчни организми, че нямат ядро и обикновено разполагат само с една хромозома. В тялото ни, главно в храносмилателната ни система, има билиони бактерии. Те помагат за смилането на храната и са главен източник на необходимия за съсирването на кръвта витамин К.

Само около 300 от всичките 4600 познати вида бактерии се смятат за патогенни (болестотворни). Въпреки това бактериите причиняват редица болести при растенията, животните и хората. Сред тези заболявания при хората са туберкулоза, холера, дифтерия, антракс, кариес, някои видове пневмония и доста предавани по полов път болести.

Протозоите, подобно на бактериите, са едноклетъчни организми, които обаче могат да имат повече от едно ядро. Към тях спадат амебите и трипанозомите, както и паразитите, причиняващи малария. Около една трета от всички живи организми са паразити (наброяващи около 10 000 вида), макар че само някои от тях причиняват болести при хората.

Гъбичките също могат да причиняват болести. Тези организми имат ядро и образуват сложни плетеници от нишки. Най–често срещаните инфекции са трихофитията, като спортното стъпало (tinea pedis), и кандидозата (Candida). От сериозни гъбични инфекции обикновено страдат хора, чиито защитни сили са отслабени поради недохранване, рак, лекарства или вирусни заболявания, които потискат имунната система.

[Снимки]

Вирусът на ебола

Бактерии: Златисти стафилококи

Протозои: Giardia lamblia

Гъбичките на трихофитията

[Източници]

CDC/C. Goldsmith

CDC/Janice Carr

Courtesy Dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. México

© Bristol Biomedical Image Archive, University of Bristol

[Снимка на страница 4]

Александър Флеминг, откривателят на пеницилина