Что означает слово резистентность в медицине
Инфографика: резистентность к антибиотикам
Поделиться:
Революция в медицине
Открытию антибиотиков человечество обязано Александру Флемингу, который первым в мире смог выделить пенициллин. «В тот день, когда я проснулся утром 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал совершать своим открытием первого в мире антибиотика революцию в медицине… Однако, похоже, именно это я и сделал», — говорил сам ученый.
Труды Флеминга были оценены по заслугам. Вместе с Эрнстом Борисом Чейном и Ховардом Уолтером Флори, которые занимались очисткой пенициллина, он был удостоен Нобелевской премии.
Образцы той самой плесени, которую вырастил Флеминг в 1928 году, были отправлены многим знаменитостям — среди них некоторые ученые-современники, а также Папа Римский Пий XII, Уинстон Черчилль и Марлен Дитрих. Не так давно уцелевший и дошедший до нас фрагмент плесени был продан на одном из лондонских аукционов — стоимость образца составила 14 617 долларов США.
Стремительное развитие
Начиная с 1940-х годов, новые антибиотики стали появляться один за другим: за пенициллином последовали тетрациклин, эритромицин, метициллин, ванкомицин и многие другие. Эти препараты в корне изменили медицину: заболевания, в большинстве случаев считавшиеся смертельными, теперь стало возможно вылечивать. Так, например, до открытия антибиотиков почти в трети случаев пневмония оказывалась смертельной, после начала использования пенициллина и других препаратов смертность сократилась до 5 %.
Однако чем больше появлялось антибиотиков и чем шире они применялись, тем чаще встречались бактериальные штаммы, устойчивые к действию этих препаратов. Микроорганизмы эволюционировали, приобретая резистентность к антибиотикам. Устойчивый к пенициллину пневмококк появился в 1965 году, а резистентный к метициллину золотистый стафилококк, который и по сей день остается одним из возбудителей наиболее опасных внутрибольничных инфекций, был обнаружен в 1962 году, всего через 2 года после открытия метициллина.
Появление и широкое использование антибиотиков действительно ускорило процесс формирования мутаций, отвечающих за резистентность, но не инициировало его. Бактериальная устойчивость (точнее, мутации, отвечающие за нее) появилась задолго до того, как люди начали использовать антибиотики. Так, бактериальный штамм, ставший причиной дизентерии у одного из солдат, умерших во время Первой мировой войны, был устойчив и к пенициллину, и к эритромицину. Эритромицин же был открыт лишь в 1953 году.
При этом количество бактерий, приобретающих устойчивость к антибиотикам, ежегодно увеличивается, а антибиотики новых классов, обладающие принципиально новым механизмом действия, практически не появляются.
Последний бастион
Из-за того, что колистин высокотоксичен для почек, его назначали лишь в безнадежных случаях, когда другие препараты оказывались бессильны. После 2008 года и этот бастион пал — в организме заболевших пациентов стали обнаруживать бактерии, устойчивые к колистину. Микроорганизм был найден у пациентов в Китае, странах Европы и Америки. К 2017 году зарегистрировано несколько смертей от инфекции, вызванной супербактериями, — помочь таким пациентам не смог ни один антибиотик.
Причина в пациентах
В 2015 году Всемирная организация здравоохранения провела опрос среди жителей 12 стран. В нем приняли участие почти 10 тысяч человек. Всем участникам нужно было ответить на вопросы о применении антибиотиков и развитии устойчивости к этим препаратам.
Оказалось, что почти две трети опрошенных лечат с помощью антибиотиков грипп, а около 30 % прекращают принимать антибиотики при первых улучшениях. Респонденты продемонстрировали удивительное невежество не только в правилах приема антибиотиков, но и в вопросах, касающихся антибиотикоустойчивости. Так, 76 % участников опроса были уверены, что устойчивость приобретают не бактерии, а организм самого пациента. 66 % считают, что, если принимать антибиотики, то антибиотикоустойчивая инфекция не страшна.
Все это свидетельствует о том, что люди знают об антибиотиках и резистентности к ним микроорганизмов удручающе мало, а угрозу того, что эти лекарственные препараты перестанут работать, не принимают всерьез.
Соблюдайте правила
Между тем, вероятность того, что уже в этом веке человечество останется без антибиотиков, достаточно высока. Эксперты ВОЗ и другие специалисты в области здравоохранения убеждают общество пользоваться антибиотиками с умом.
Читайте также:
Опасные комбинации препаратов
Читайте также: Прежде всего стоит помнить: лекарство должен назначать врач, а сам антибиотик — продаваться по рецепту. Курс антибиотиков нужно проходить целиком, а не прекращать прием лекарства после первых улучшений. В том случае, если после завершения лечения у вас остаются неиспользованные таблетки, не нужно предлагать их своим друзьям и родным. В каждом конкретном случае назначить лекарство должен врач, и, возможно, ваши препараты не подойдут другим людям.
Фармпроизводителей же ВОЗ стимулирует активнее заниматься разработкой новых антибиотиков, подчеркивая, что сейчас в разработке находится около полусотни антибиотиков, лишь 8 (!) из которых относятся к инновационным препаратам. Эксперты подчеркивают, что этого количества явно недостаточно для обеспечения человечества необходимыми лекарствами — ведь по статистике только 14 % лекарств доходят до потребителя после всех этапов клинических испытаний.
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Смотреть что такое РЕЗИСТЕНТНОСТЬ в других словарях:
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Треонин Трень Тренто Трент Трение Трен Тостер Тост Тосин Торт Торс Торит Тори Тор Тонер Тон Тоз Титр Титор Титестер Тит Тис Тирс Тире Тир Тизер Тетр Тетис Тетин Тетер Тесть Тесто Тестер Тест Тесность Тесно Тес Тернистость Терние Терн Тереть Теренин Теор Тень Тент Тенорит Тенор Теннис Тенить Тенистость Тенисто Тениоз Тензор Теист Теин Тезь Тезис Строить Строение Стрит Стретто Стрет Стр Стон Стертость Стернь Стернит Стерин Стереть Стер Стентор Стеноз Стен Срост Срез Сотр Сотерн Соте Сост Соснин Сорт Сорит Сор Сонин Сонет Сон Сносить Сноси Снос Снести Ситро Сито Сист Сирость Сирень Сион Синьор Синь Синтрон Синто Синтез Син Сизость Сеть Сеттер Сет Сесть Сестрин Сестон Серьезно Серьез Серсо Серость Серо Серин Серет Сеньор Сент Сенсор Сенон Сено Сени Сезон Рот Рось Рост Росс Рон Рознь Розеин Роение Ритон Рисс Рис Рио Рин Ретинен Рет Ресинтез Ренонс Рено Ренин Рение Ренет Резь Резон Резит Резистентность Резист Рез Оттереть Отсесть Отрез Отнестись Отнести Отит Отереть Отенить Ось Ость Острие Остит Остин Остер Остеит Ост Оссеин Осетр Осетин Осесть Осень Осенин Орь Ортит Орт Орс Орн Орест Онер Озен Нтр Нто Нотис Ность Нос Норит Нонет Нить Нитрон Нитро Нитон Нит Низость Низ Нетто Нети Нестор Нестись Нести Нестертость Нерон Нерин Нерест Нереис Нер Неон Итр Истертость Истереть Исеть Ирон Ион Инь Интернет Интерн Интересность Интересно Интерес Интер Инст Инсерт Трест Иностр Инертность Инертно Треть Триест Трио Триоз Тритон Троение Изот Зот Зостер Зорин Зонт Зет Зеро Зерно Зернистость Трость Трот Зенон Зенит Етерь Есь Есть Есенин Ерь Ересь Енот Ение Зер Тростить Трос Трон Троить Троетес Зернь Зрение Износ. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
(от лат. resistens, род. падеж resistentis — противостоящий, сопротивляющийся), возбудителей болезней р-ний, уровень чувствительности, к-рую проявляют популяции фитопатогенов к токсич. в-ву. При многократном воздействии фунгицидов, бактерицидов и антибиотиков с однотипным механизмом действия подавляются нормальные чувствит. особи популяции и выживают единичные устойчивые формы с изменёнными путями биохим. обмена, имеющиеся в нормальной популяции или возникающие под влиянием разл. физ.-хим. факторов, или спонтанно, с частотой мутаций в пределах 1х-10- 6 — 8х 10- 7 и в отсутствие конкуренции получающие преимуществ, распространение. Особенно быстро возникает Р. к антибиотикам и системным фунгицидам из групп бензимидазолов, пиримидинов, тиофонатов, ацилаланинов и фосфорорганич. соединений. Процесс обратим — при временном прекращении применения препарата чувствительность популяции восстанавливается до первонач. уровня. Р. организма — его устойчивость к воздействию патогенных факторов.
Синонимы:
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
1) Орфографическая запись слова: резистентность2) Ударение в слове: резист`ентность3) Деление слова на слоги (перенос слова): резистентность4) Фонетиче. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Хотя в психологии термин иногда используется в широком смысле (например, сопротивление внешнему воздействию или нежелание выполнять приказы). в психоаналызе он имеет особое значение. Здесь «резистентность» означает процесс, посредством которого мысли и воспоминания. хранящиеся в бессознательном разуме. удерживаются там. не проникая на осознанный уровень. В рамках психоанализа термин также обозначаст стойкое несогласие аиализанта с интерпретациями, предлагаемыми психоаиалитиком. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
ж.(устойчивость, сопротивляемость) resistance- врожденная резистентность- выработанная резистентность- индуцированная резистентность- наследственная ре. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
(resistentia сопротивление, устойчивость) – 1. способность организма противостоять влиянию патогенных факторов; 2. устойчивость основных характеристик болезни (течения, симптомов, прогрединтности) к лекарственному и вообще терапевтическому воздействию (терапевтическая, в частности, лекарственная резистентность). смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
( лат. resistentia – сопротивление, устойчивость). 1. Свойство устойчивости организма против тех или иных патогенетических факторов; 2. Устойчивость стереотипа течения заболевания против воздействия определенной группы лекарственных средств или по отношению ко всем лечебным методам вообще (терапевтическая Р.). смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
(лат. resistentia – сопротивление, устойчивость). 1. Свойство устойчивости организма против тех или иных патогенетических факторов; 2. Устойчивость стереотипа течения заболевания против воздействия определенной группы лекарственных средств или по отношению ко всем лечебным методам вообще (терапевтическая Р.). смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Ударение в слове: резист`ентностьУдарение падает на букву: еБезударные гласные в слове: резист`ентность
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Rzeczownik резистентность f rezystancja f
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
мера устойчивости организма к неблагоприятным условиям окружающей среды.Синонимы: радиорезистентность, радиорезистентный, химиорезистентность
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Сопротивляемость, устойчивость к влиянию различных факторов, в частности к определенным обстоятельствам, инфекции, к фармакологическим препаратам, к другим методам лечения и токсическим влияниям. Может быть абсолютной или относительной. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
сущ. жен. рода, только ед. ч.биол.резистентність
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Устойчивость организма к болезням или патогенным факторам среды. Важная роль в ее проявлении отводится клеточным и гуморальным факторам иммунитета, генетическим особенностям, а также половым и возрастным различиям.
. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
(от лат. resistere – сопротивляться) – устойчивость к чему-либо, сопротивляемость. Клеточная резистентность – устойчивость клеток по отношению к действию различных внешних агентов. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
резистентность (лат. resistentia сопротивление, противодействие; син. сопротивляемость) — устойчивость организма к воздействию различных повреждающих факторов.
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
ж. 1) спец. resistenza 2) capacità di fensiva Итальяно-русский словарь.2003. Синонимы: радиорезистентность, радиорезистентный, химиорезистентность. смотреть
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
резистентность— resistanceСинонимы: радиорезистентность, радиорезистентный, химиорезистентность
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
(лат. resistentia сопротивление, противодействие; син. сопротивляемость) устойчивость организма к воздействию различных повреждающих факторов.
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
〔名词〕 抵抗力Синонимы: радиорезистентность, радиорезистентный, химиорезистентность
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
Устойчивость организма к воздействию различных повреждающих факторов, реализуемая на основе общебиологического принципа гомеостаза.
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
— невосприимчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды (напр., к загрязнению окружающей среды).
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
f Resistenz f, Widerstandsfähigkeit f групповая резистентностьиммунологическая резистентностьперекрёстная резистентность
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
1) autodefense 2) fastness 3) resistance
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ
трываласць, рэзісцэнтавасць, рэзістоўнасць, адпорнасць
Резистентность
Это явление встречается довольно часто. Существует масса причин, приводящих к этому феномену. Один из наиболее частых случаев: ряд лекарств вызывает усиление выработки в печени особых ферментов, под воздействием которых интенсифицируется превращение химически активных веществ в неактивные. В качестве таких веществ могут выступать и другие лекарства. Тогда их эффект окажется в значительной мере ослаблен или полностью пропадет. Таким образом вырабатывается резистентность к этим лекарствам.
Лекарственное вещество, таким образом, перестает вызывать ожидаемый эффект (такое явление характерно для альфа-адреномиметиков местного действия, используемых при насморке в качестве средств, прочищающих нос).
Синоним этого явления: привыкание, тахифилаксия
Устойчивость микроорганизма к воздействию антимикробного препарата:
Это явление составляет едва ли не самую главную проблему современной фармакологии в части антимикробной терапии.
Для всех микроорганизмов в высшей степени свойственны мутации их генов. В результате этих изменений в составе генетического материала происходят и изменения в работе ферментов микробов, в их строении. Поскольку мутации передаются из поколения в поколения, те из них, которые оказываются полезными для микробов, наследуются. В том числе передается способность избегать пагубного влияния антибиотиков.
Факторами, способствующими появлению устойчивых штаммов бактерий, являются следующие: использование антибиотиков «не по адресу», недостаточная доза препарата или слишком короткий курс, длительное использование антибиотика в обшей медицинской практике (так, например, давно и активно применяемые препараты типа Биссептола, Септрина и др. не способны вылечить пневмонию, отит и др. ОРЗ, так как возбудители этих заболеваний утратили чувствительность к воздействию действующего вещества этих лекарственных средств).
Такая страшная резистентность
Лев Смирнов СПИД.ЦЕНТР
Наш редактор Лев Смирнов очень много чего боится. Например, что однажды он не сможет придумать, о чем написать. Но пока запас тем неисчерпаем, и сегодня из всех доступных он выбрал страхи, с которыми сталкиваются люди, живущие с ВИЧ и, в частности, страх перед лекарственной резистентностью.
А чего боятся ВИЧ-положительные? Умереть от СПИДа, реакции общества на их статус, побочек от терапии и резистентности.
Давайте поговорим о страхах. Чего мы боимся? Маленькие дети боятся “бабайку”, подкроватных монстров и того, что не вырастут, если не будут доедать всю кашу. Взрослые боятся падения рубля, потери работы и того, что не успеют купить алкоголь до 23:00. Женщины боятся внеплановых беременностей, не влезть в любимое платье и того, что все подруги повыходят замуж раньше них. Мужчины боятся… Ой, да много чего мы боимся. Например, мы боимся надписи “импотенция” на пачке с сигаретами. Самолично сегодня в магазине попросил поменять на “гангрену”. Ну так, на всякий случай. А чего боятся ВИЧ-положительные? Умереть от СПИДа, реакции общества на их статус, побочек от терапии и резистентности.
О страхах по поводу побочных эффектов от терапии можно было бы написать трехтомник “Мифы и Предания о АРВТ из интернетика”
Но я отвлекся. Мы о страхах ВИЧ-положительных. Со страхом умереть от СПИДа обычно помогают справиться терапия или хотя бы минимум информации о ней. Страх непринятия обществом он тоже, хоть и довольно базовый, но эффективно купируется взаимодействием с этим самым обществом. Хотя бы с позитивно настроенной его частью. Как минимум, на группах поддержки. О страхах по поводу побочных эффектов от терапии можно было бы написать трехтомник “Мифы и Предания о АРВТ из интернетика” и я обязательно займусь этим на пенсии. А может быть просто напишу о них похожую статью, в следующий раз.
Но сегодня мне хотелось бы поговорить о резистентности. Мы много слышим и читаем о ней, это слово постоянно на слуху и так или иначе, но все, принимающие или не принимающие терапию, ее боятся. Сам я тоже грешен. Ну и чтобы по правильному разобраться с этим страхом, решил вместе с вами выяснить, что же это такое “лекарственная резистентность”, с чем ее едят и стоит ли ее вообще бояться.
В миллион раз скорость мутирования генома ВИЧ-1 превышает аналогичную для млекопитающих
Благодаря этой способности ВИЧ в организме человека, размножаясь и мутируя, со временем становится резистентным к некоторым препаратам терапии. То есть данный препарат перестает препятствовать его размножению. Забавный факт, но у ВИЧ-1 встречается даже такое явление, как “вирусная токсикомания” – это случай, когда мутировавший штамм адаптируется к лекарству таким образом, что получает возможность размножаться только в его присутствии.
«Вирусная токсикомания» – мутация, при который штамм ВИЧ приобретает возможность размножаться ТОЛЬКО в присутствии конкретного лекарства
При развитии резистентности к одному типу ВИЧ-ингибиторов одновременно может сформироваться резистентность и к другому типу антиретровирусных препаратов, даже если эти средства еще не применялись. Это явление называется перекрестной резистентностью, встречается довольно часто и происходит в силу похожей структуры многих АРВ-препаратов.
Именно из-за риска развития подобной резистентности, терапия ВИЧ никогда не бывает монотерапией. Она всегда комбинированная, состоит из нескольких препаратов разных групп(воздействующих на разные этапы репликации вируса – прим.ред.). Этот подход оставляет вирусу меньше шансов успеть выработать резистентность за тот срок, пока действие препаратов не подавит его размножение.
Нам говорят: “Таблетки надо пить строго в одно время, никогда не пропускать, иначе резистентность и ВСЕ!”
Но мы, как правило, о резистентности слышим первый раз в кабинете врача, получая свою первую терапию. Нам говорят: “Таблетки надо пить строго в одно время, никогда не пропускать, иначе резистентность и ВСЕ!”. Действительно, многие врачи говорят именно так, отсюда и наши страхи. Потому что это за “ВСЕ!”, мы не знаем. И я понимаю, почему часто говорят именно так. Задача врача здесь, в первую очередь, помочь сформировать приверженность к лечению, а запугивание – довольно эффективный в этом плане метод.
Но мы же хотим жить в мире свободном от страхов. Так что давайте разберемся. Вот вы получили от врача свои таблетки и рекомендацию с вот этим “ВСЕ!”, а потом как-то разочек пропустили прием. И у вас началась паника. Вот эту панику можно сразу успокоить. ВИЧ коварен, но не всесилен и от одного пропуска скорее всего ничего с вами не будет. Другое дело, если вы регулярно нарушаете режим или совсем бросите начатую схему. В этом случае, вирус, знакомый с лекарством, но не встречающий больше сопротивления, связанного с его постоянным наличием в организме, с большой долей вероятности выработает резистентность.
Чем это опасно? Ну во-первых тем, что вернуться к той схеме, которую вы бросили, вы точно не сможете, больше того, из-за резистентности к одному препарату, из доступных вам схем могут пропасть сразу и несколько других, резистентность к которым часто следом за той, что приобрели вы. Но главную опасность здесь вы представляете даже не для себя. Все то время, что вы не принимаете терапию, имея в крови размножающийся резистентный штамм, вы способны передавать его другим людям, которые в таком случае получат от вас так называемую первичную резистентность.
Первичная резистентность – это когда в крови у наивных, то есть никогда не получавших АРВТ пациентов обнаруживаются штаммы, не чувствительные к тем или иным препаратам.
Первичная резистентность – это когда в крови у наивных, то есть никогда не получавших АРВТ пациентов обнаруживаются штаммы, не чувствительные к тем или иным препаратам. Лично меня в свое время, возможность ее наличия так пугала, что я даже пошел и за безумные деньги сделал платный тест на ее наличие, чтобы проверить все до того, как я начну терапию принимать. Мне повезло, во мне не оказалось резистентных штаммов, поэтому теоретически мне подошла бы любая терапия. Но так везет не всем.
Собственно, вот первичной резистентности только и стоит, пожалуй, бояться. Потому что, если вы уже получаете терапию и она работает, то просто соблюдайте режим и забудьте вообще это слово “резистентность”. В вашем случае – это уже забота врачей, также как ваша – пить таблетки вовремя.
А вот если я только выявился? Что делать? Бежать сдавать дорогущий анализ, или не бежать? А вдруг мне дадут терапию, она не будет работать и я умру? Тут мы делаем глубокий вдох, успокаиваемся и читаем дальше. Поскольку проблема первичной резистентности волнует не нас одних, в 2017 год ВОЗ выпустили официальную рекомендацию, согласно которой следует:
Про последнее, явно, требуются пояснения. Первая линия – это перечень препаратов, которые, согласно рекомендациям следует назначать пациентам, не получавшим до этого АРВТ. Это раз.
Два заключается в том, что не ко всем препаратам резистентность формируется одинаково быстро. Есть две группы, ингибиторы протеазы и, относительно недавно появившиеся, ингибиторы интегразы, которые обладают наиболее высокой устойчивостью к формированию резистентности к ним. Включение таких препаратов в первую линию позволяет в большинстве случаев избежать проблем с первичной резистентностью, даже если она имеет место быть. В этом плане, Российские рекомендации по лечению ВИЧ-положительных пациентов не подвели нас и в этом году, впервые, в список препаратов первой линии был включен один из самых современных ингибиторов интегразы – долутегравир. С ним, резистентности можно не бояться.
А вообще, подводя итог всему вышесказанному, хочу напомнить, что главным вашим соратником в борьбе со страхами будет ваш врач-инфекционист. Помните, что он не “существо в белом халате”, а человек, с которым всегда можно по-человечески поговорить. Ключевое тут, конечно, «по-человечески». Потому что пациентов очень много, врачи устают, ибо, как мы выяснили, они – люди, а не машины. И в связи с этим часто стараются давать пациенту только минимум необходимой информации. Но если вы не войдете в кабинет, выбив дверь ногой и не начнете требовать, чтобы вам срочно раскрыли все тайны отечественной эпидемиологии, а спокойно попросите объяснить вам то, чего вы боитесь или не понимаете, я почти уверен, что ваш доктор не откажет вам. Потому что ему не меньше, чем вам надо, чтобы вы были здоровы. А душевное спокойствие – это немаловажная часть здоровья.
Ну а если вдруг контакта с врачом все-таки нет, или вас просто раздирает любопытство по этому поводу, то приходите к нам в фонд 4 июля к 19:30 на лекцию нашего медицинского директора и заведующей поликлиническим отделением Московского областного спид-центра Елены Орловой-Морозовой. На ней она расскажет про первичную резистентность и ее распространенность в России, ВИЧ-ассоциированные нейрокогнитивные расстройства, которых тоже боятся многие ВИЧ-положительные. А в оставшееся время, с удовольствием ответит на любые вопросы о ваших персональных страхах, если после лекции таковые останутся.
Что делать с резистентностью к антибиотикам? Новые данные: распространение между странами и борьба с мультилекарственной устойчивостью
Что делать с резистентностью к антибиотикам? Новые данные: распространение между странами и борьба с мультилекарственной устойчивостью
Антибиотикорезистентные бактерии одолевают один препарат за другим и неконтролируемо распространяются
Авторы
Редакторы
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Устойчивость бактерий к антибиотикам — серьезная угроза здоровью людей. Из-за распространения резистентности с каждым годом подобрать эффективное лечение становится все сложнее. Человечество использует антибиотики повсеместно и тем самым только ускоряет процесс. К сожалению, резистентные штаммы могут передаваться от одного человека к другому, и масштаб проблемы до сих пор известен не до конца. Может ли, например, высокий уровень потребления антибиотиков в одной стране ухудшить эпидемиологическую обстановку в другой, где правительство регулирует использование противомикробных препаратов? Недавнее исследование, о котором мы расскажем в первой части статьи, утверждает, что да, может. А значит, опасность еще серьезнее, чем мы думали. Поэтому необходимо искать препараты, ломающие сам механизм устойчивости, так как уже сейчас существуют бактерии, которые невозможно остановить практически ни одним антибиотиком. Во второй части статьи мы расскажем об исследовании, открывшем новые свойства уже известных препаратов, как об одном из способов «отключить» резистентность и тем самым спасти миллионы жизней.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа опубликована в номинации «Вирусы и микроорганизмы» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Вступление
С тех пор как Александр Флеминг впервые выделил пенициллин, жить стало значительно веселее: теперь можно было не умирать от остеомиелита, родильной горячки, гангрены или сифилиса. За последующие девяносто лет человечество успело обзавестись внушительным арсеналом противомикробных препаратов и начать их активно использовать везде: от медицины до сельского хозяйства. И все бы хорошо, если бы не одно но: со временем антибиотики, которые призваны убивать бактерии или останавливать их рост, предотвращая развитие болезни, перестают работать. Некоторые микроорганизмы выживают после применения того или иного лекарства. Они мутируют и продолжают расти и размножаться, уже не встречая конкуренции со стороны других штаммов. К таким «суперзлодеям» от мира бактерий относятся, например, метициллинрезистентный золотистый стафилококк (рис. 1) или микобактерии туберкулеза со множественной лекарственной устойчивостью.
Рисунок 1. Нейтрофил обезвреживает метициллин-резистентную бактерию Staphylococcus aureus, фагоцитируя ее. Фото конфокального микроскопа, цвета условны. Подробнее о конфокальной микроскопии можно прочесть в материале «12 методов в картинках: микроскопия» [1].
По данным комиссии, собранной британским министерством здравоохранения в 2014–2016 гг., ежегодно около 700 000 человек по всему миру умирает от бактериальных инфекций, которые вызваны невосприимчивыми к действию антибиотиков патогенами. К 2050-му эта цифра может вырасти до 10 миллионов человек в год [2]. А по данным за 2019 год, только в США и европейских странах суммарно от болезней, вызванных резистентными бактериями, умирает около 68 000 человек в год (рис. 2) [3], [4].
Рисунок 2. Количество смертей от болезней, вызванных резистентными к антибиотикам бактериями, в европейских странах по данным за 2015 год
О механизмах резистентности и ее передаче можно подробнее почитать в материалах [5] и [6].
Распространение резистентности: связь с уровнем потребления антибиотиков и влияние окружения
Многие исследования говорят в пользу существования прямой зависимости между увеличением потребления антибиотиков и распространением устойчивости бактерий к их действию [2–4], [7]. Помимо прямого влияния, когда из-за малых доз или недостаточно долгого применения лекарства бактерии быстро адаптируются к враждебной среде, существуют и косвенные «преимущества», которые дает устойчивым штаммам прием противомикробных препаратов: такие как устранение конкурентов в лице восприимчивых штаммов или подавление полезной микрофлоры, которая помогает организму справляться с инфекционной нагрузкой.
Иногда случается так, что потребление антибиотиков сокращается, а уровень устойчивости наоборот, только растет. Например, так произошло в Исландии 20 лет назад. В 2002 году было опубликовано исследование [8], согласно которому, несмотря на сокращение потребления противомикробных препаратов с 1,5 до 1,1 курса в год на одного ребенка (возрастом от одного года до шести лет), за пять лет распространенность устойчивых к пенициллину пневмококков выросла в двух наиболее удаленных от столицы регионах в четыре и в десять раз. Причем в десять раз она выросла там, где сокращение потребления антибиотиков было самым значительным по стране. Хотя в среднем за этот период уровень резистентности в Исландии действительно сократился: на 5%. Авторы исследования предположили, что из-за слабого коллективного иммунитета жители сельских регионов (рис. 3, 4) оказываются более уязвимыми к новым патогенам, которые сначала распространяются в крупных городах и только спустя время доходят до деревень. Можно было бы предположить, что свою роль сыграли и маленькие дозы лекарства или некорректная длительность терапии, однако, по данным исследования, все дети получали адекватное лечение.
Рисунок 3. Поселение Болунгарвик (исл. Bolungarvík), где зарегистрировали самый значительный рост резистентности при наиболее сильном снижении объема потребления антибиотиков.
Рисунок 4. Маяк Оусхоулавити (исл. Óshólaviti) в Болунгарвике. Фотограф: Герберт Ортнер, Вена (Herbert Ortner, Vienna).
Тем не менее исландский кейс остается скорее частным примером того, как на резистентность могут влиять и другие факторы, помимо объема потребления противомикробных препаратов. В целом же, прием антибиотиков остается одной из главных причин распространения устойчивости в мире [2–4].
К сожалению, даже если человек никогда не злоупотреблял антибиотиками, он может получить резистентную микрофлору от кого-то из своего непосредственного окружения, например, от родственников.
Исследование [9] на основе данных, полученных в 1998 году в двух деревнях штата Юта (рис. 5), показало, что вероятность получить как устойчивые, так и чувствительные штаммы растет с увеличением количества детей в семье. А прием антибиотиков ребенком увеличивает количество именно устойчивых бактерий у братьев и сестер.
Рисунок 5. Билборд на въезде в штат Юта со слоганом штата: Life Elevated («Возвышенная жизнь»)
В 2019 году израильские ученые показали, что прием матерями фторхинолонов (противомикробных лекарств широкого действия) повышал риск заражения резистентными штаммами не принимавших эти лекарства детей на 50% [10].
Бактерии распространяются не только в семьях, но и в других небольших сообществах, где люди тесно взаимодействуют, например в больницах. Так, в 2001 году другой исследовательский коллектив из Израиля подтвердил, что прием цефалоспоринов и амикацина (полусинтетического антибиотика группы аминогликозидов) в шести отделениях больницы был связан с повышенным риском заражения устойчивыми патогенами в течение последующих месяцев, в том числе и у пациентов, не принимавших эти антибиотики в течение предыдущего года. Причем у принимавших этот риск был выше 1,5–3 раза [11].
Распространение резистентности в больших сообществах
Второго ноября было опубликовано исследование [12] ученых Гарвардского университета, которое показало, что на степень распространения резистентности к антибиотикам среди населения одного региона существенно влияет уровень их потребления в соседних — точнее, в тех, которые интенсивнее всего с этим регионом взаимодействуют: например, если люди активно перемещаются между ними. Для описания таких ситуаций авторы статьи используют термин «спилловер-эффект» (от англ. to spill over — «выходить за пределы чего-либо, распространяться на другие области»; существительное spillover обозначает соответствующий процесс «распространения»).
Исследователи рассматривали данные о потреблении антибиотиков и распространенности устойчивости к ним в американских штатах и европейских странах. Они предположили, что чем два штата или две страны теснее взаимодействуют, тем меньше между ними разница в уровне резистентности к антибиотикам, и непосредственное влияние объема потребления антибиотиков на устойчивость будет ниже, чем в идеальной ситуации, когда регион полностью изолирован от других.
Чтобы проверить гипотезу, ученые сначала использовали математические модели, с помощью которых они делали численные предсказания того, насколько спилловер-эффект увеличится от усиления интенсивности взаимодействия сообществ. А затем они обратились к эмпирическим данным и соотнесли разницу в уровне резистентности внутри регионов с интенсивностью их взаимодействия друг с другом. Степень интенсивности определяли по данным о перелетах американскими и европейскими авиалиниями — ученые предположили, что чем меньше рейсов между регионами, тем слабее эти регионы взаимодействуют (рис. 6).
Рисунок 6. Карта авиаперелетов
В результате две математические модели, применявшиеся в исследовании, — WHN и D-type (см. «Расшифровки» в конце статьи), — подтвердили предположение, что у активно взаимодействующих между собой сообществ разница в уровне устойчивости ниже, чем у тех, которые взаимодействуют меньше. Конкретные величины зависят от выбора модели, однако согласно обеим, достаточно, чтобы было всего на 1% больше взаимодействий между сообществами, для сокращения разницы в уровне резистентности между ними на треть, а то и на 50% — опять же, зависит от выбора модели.
Исследователи рассматривали три пары патогенов и антибиотиков: «пневмококки и макролиды», «пневмококки и β-лактамы» и «кишечная палочка и фторхинолоны». Именно эти комбинации наиболее часто исследовали прежде.
Источники информации о потреблении антибиотиков и распространении устойчивости внутри регионов ученые распределили по трем группам: первые две включали в себя американские базы данных, а третья — данные по европейским странам.
Но в итоге было сформировано шесть датасетов вместо девяти: два убрали, потому что пришлось исключить данные по устойчивости пневмококков к β-лактамам в США — в предыдущих исследованиях на этих датасетах связь между объемом потребления антибиотиков и уровнем резистентности получила отрицательную точечную оценку. Кроме того, информация по потреблению фторхинолонов для США была только во втором наборе данных, так что для этой комбинации патогена и антибиотика собрали два датасета вместо трех, как у остальных (один европейский и один американский).
После попарного сравнения регионов, связь между интенсивностью взаимодействия и снижением зависимости уровня резистентности от объема потребления антибиотиков оказалась статистически значимой в четырех из шести датасетов. Иными словами, чем активнее люди перемещались между сообществами, тем меньшее влияние на распространенность устойчивости оказывал уровень потребления антибиотиков внутри каждого из них — значительную роль начинали играть соседи.
Ученые также сгруппировали все сообщества по парам и ранжировали список по степени интенсивности взаимодействия. Затем они сравнили первые 10% пар из начала с 10% пар с конца и выяснили, что для пар в начале рейтинга связь между объемом потребления антибиотиков и резистентностью в среднем на 50% слабее, чем для пар, которые взаимодействовали меньше всего.
О чем говорят эти данные? В первую очередь о том, что спилловер-эффект оказывает значимое влияние на распространение устойчивости бактерий к антибиотикам на уровне США и европейских стран. Из этого наблюдения следуют несколько важных выводов. Во-первых, бессмысленно проводить какую бы то ни было политику по сокращению потребления антибиотиков с целью снизить уровень резистентности, не учитывая ситуацию в соседних регионах. Во-вторых, куда эффективнее любые меры принимать не на уровне отдельной страны или штата, а на уровне более крупных регионов: США или Евросоюза целиком. В-третьих, массовые испытания антибиотиков могут привести к росту устойчивости внутри всей контрольной популяции (если она не полностью изолирована от испытуемых) за счет все того же спилловер-эффекта.
Однако на распространение устойчивости влияют не только потребление антибиотиков или путешествия между регионами. Свою роль могут играть и другие факторы. Так, исследование 2017 года показало, что устойчивость бактерий к антибиотикам растет с повышением среднегодовой температуры на 2–4% [13]. А согласно другому исследованию, уже 2018 года, на распространение резистентности влияют и социально-экономические факторы (рис. 7): чем лучше развита инфраструктура и выше расходы государства на здравоохранение, тем ниже уровень распространения устойчивости к антибиотикам [14]. Поэтому не исключено, что схожесть в уровне резистентности у тесно взаимодействующих регионов может быть связана с их схожестью в плане географии или на экономическом уровне. Также, различия в образе жизни между разными социальными группами (разделенными по гендерному, этническому или экономическому признакам) может оказаться очень высокой — возможно, сравнение между собой административных единиц не совсем корректно, и куда эффективнее было бы сравнивать разные социальных слои [15], [16]. Кроме того, в исследовании не учитывались другие способы передвижения между регионами, помимо авиаперелетов. Кажется, что на близкие расстояния люди могут чаще перемещаться наземным транспортом: поездами или автомобилями, поэтому небольшое количество рейсов между двумя регионами еще не говорит об их слабом взаимодействии. Поэтому для получения адекватной картины происходящего необходимо принимать во внимание даже такие «мелочи», как дорожная инфраструктура региона или стоимость перемещения разными видами транспорта.
Рисунок 7. Разница в уровне доходов у американского населения по штатам. Экономическое неравенство сказывается и на сфере здравоохранения: у людей с высоким и низким доходом разные условия проживания, неравный доступ к медицине и др. Это может быть релевантно при анализе эпидемиологической обстановки региона.
К тому же, чтобы упростить себе задачу, в рамках исследования ученые исходили из того, что связь между объемом потребления антибиотиков и уровнем резистентности неоспорима, а изменения в распространенности устойчивости следуют за изменениями в объеме потребления антибиотиков в течение какого-то относительно небольшого и обозримого отрезка времени, хотя оба эти положения являются предметом активного изучения. Попарное сравнение сообществ также существенно упрощает задачу построения математической модели и обработки данных. Однако надо понимать, что на деле регионы взаимодействуют между собой одновременно, и это взаимодействие может иметь сезонный характер, или его интенсивность может меняться в зависимости от каких-то социальных, политических или экологических процессов. Так что теоретические выкладки, полученные исследователями, довольно грубы и позволяют составить только беглое представление о проблеме.
Борьба с резистентностью: поиск новых решений
Итак, мы выяснили: устойчивость к антибиотикам страшна не только тем, что ее уровень растет по мере того, как увеличиваются объемы потребления антибиотиков, но и своей способностью распространяться внутри сообществ любого размера: от семей до государств. Особенное беспокойство вызывает распространение мультилекарственной резистентности некоторых патогенов — защищенности сразу от нескольких групп препаратов. Борьба с угрозой идет в основном по двум фронтам: во-первых, человечество создает все новые и новые препараты, способные эффективно подавлять устойчивые микроорганизмы, а во-вторых, придумывает способы замедлить распространение резистентности (как правило, за счет снижения объемов потребления антибиотиков) и выиграть время. Однако эта гонка бесконечна (см. обзор [17]). Как долго мы сможем «убегать»?
Хорошо бы научиться «отключать» резистентность, чтобы уже известные антибиотики заново стали эффективным «оружием». Для этого нужно проанализировать механизмы передачи, хранения и реализации устойчивости к антибиотикам. О некоторых из уже существующих способов борьбы с мультилекарственной резистентностью можно почитать в материалах [6] и [18].
Рисунок 8. Инфографика по карбапенем-резистентным энтеробактериям из доклада Департамента здравоохранения и социальных служб США. Согласно ей, в 2017 году насчитывалось 13 100 случаев госпитализации пациентов с инфекциями, вызванными карбапенем-резистентными энтеробактериями, в том числе и 1100 случаев летального исхода, а соответствующие затраты на здравоохранение в Америке составили 130 миллионов долларов США. Карбапанем-резистентные энтеробактерии представляют серьезную проблему для пациентов медицинских учреждений: некоторые штаммы развили устойчивости почти ко всем распространенным антибиотикам, что вынуждает врачей прибегать к более токсичным или менее эффективным препаратам.
А здесь мы рассмотрим, как может решаться проблема мультилекарственной резистентности, на примере карбапенем-резистентных энтеробактерий (CRE, от Сarbapenem-Resistant Enterobacteriaceae). CRE могут поражать органы мочеполовой системы, кровь или легкие, но главная их опасность заключается в устойчивости к самым серьезным препаратам, направленным против них (рис. 8). Карбапенемы — антибиотики «последней надежды», то есть средства, которые применяются лишь в крайних ситуациях, когда ничто больше не помогает. Часто CRE устойчивы не только к карбапенемам, но и ко многим другим классам антибиотиков, что делает лечение от них чрезвычайно тяжелым [19]. В 2019 году Центр по контролю и профилактике заболеваний США поместил карбапенем-резистентных энтеробактерий среди пяти групп микроорганизмов, защиту от которых из-за угрозы здравоохранению необходимо разрабатывать в первую очередь [3].
Рисунок 9. Как последовательности ДНК, ответственные за резистентность, попадают в клетку бактерии и хранятся в ней? Последовательности ДНК, кодирующие ферменты, которые обеспечивают резистентность, могут находиться в плазмидах — кольцевых ДНК внутри клеток бактерий, — передаваться в составе плазмид потомкам и родственникам при коньюгации. Еще такие последовательности ДНК могут передаваться из ДНК одной бактерии в ДНК другой путем трансдукции — переноса внутри вируса.
Устойчивость CRE работает по проверенной механике Докинза: резистентность переносится плазмидами устойчивости CRE (pCRE, CRE resistance plasmids), которые так и хочется назвать эгоистичными (рис. 9). Ведь карбапенем-резистентные энтеробактерии платят высокую цену за свою неуязвимость: если клетка утрачивает pCRE, то она погибает из-за токсина, который был закодирован в плазмиде и остался в клетке [20]. (До утраты pCRE с нее синтезировался неустойчивый антидот, блокирующий действие токсина.) pCRE очень большие, поэтому количество их копий в одной клетке CRE можно сосчитать по пальцам. Чтобы не потеряться во время деления, в pCRE закодирован механизм распределения по дочерним клеткам, как и множество ферментов, «обслуживающих» плазмиду, в которой заложено всё для ее распространения и выживания ее носителя, в том числе карбапенемаза — фермент, расщепляющий не только карбапенемы, но и многие другие β-лактамные антибиотики (рис. 10) [21]. Фермент, закодированный в плазмиде, «защищает» ее носителя. То есть в первую очередь опасность представляют не бактерии, а плазмида, поэтому методы борьбы должны быть направлены главным образом против нее.
Рисунок 10. Разрушение β-лактамного кольца β-лактамазой путем гидролиза связи между атомами углерода (серыми) и азота (голубыми)
Кэйтлин Зулауфа и Джеймс Кирби из Гарвардской медицинской школы нашли подходящие для вмешательства в работу плазмиды препараты среди тех, которые уже используются, но в иных целях, и попробовали объяснить их эффективность в борьбе с резистентными штаммами [22]. Это исследование кажется нам важным, поэтому ниже мы расскажем об экспериментах, проведенных коллегами-учеными, и данных, говорящих в пользу их открытия.
В результате скрининга более 12 000 биоактивных соединений исследователи выделили три, после воздействия которых копии pCRE не распространялись в культуре бактерий при делениях, что делало последующие поколения восприимчивыми к карбапенемам.
Наш первый кандидат — касугамицин — аминогликозидный антибиотик, который, судя по данным исследователей, мешает процессу синтеза белка RepE, играющего ключевую роль в размножении pCRE путем репликации (удвоения) [23]. То есть без RepE плазмида, скорее всего, не передастся новым поколениям бактерий. После воздействия касугамицина в течение 24 часов репликация pCRE случалась реже более чем в 10 раз (рис. 11), по сравнению с необработанными бактериями (более 90% потомков бактерий, резистентных еще сутки назад, утратили защиту). Однако даже во время применения максимальной в этом исследовании дозы касугамицина плазмиды все же размножались (их становилось больше на два порядка). Зафиксируем, что касугамицин не блокирует репликацию полностью, а лишь сильно замедляет ее.
Рисунок 11. Зависимость активности размножения плазмид в растущей бактериальной культуре от воздействия препаратов. По вертикальной шкале — количество плазмид бактерий после инкубирования при разных концентрациях препаратов, выраженное в процентах от количества плазмид в посевах в обычных условиях. Первые два столбца — контрольный эксперимент (без воздействия препаратов): серый столбец — количество в начале контрольного эксперимента; черный — в бактериях после обычных условий культивирования. Зеленые столбики — после культивирования при разных концентрациях касугамицина; красные столбики — после культивирования при разных концентрациях CGS 15943; фиолетовые столбики — после культивирования при разных концентрациях Ro 90-7501.
Наш второй кандидат — CGS 15943 (см. «Расшифровки» в конце статьи) — возможно, нарушает считывание последовательности RepE. В любом случае, он мешает репликации плазмид настолько, что их количество при максимальной дозе CGS 15943 почти не увеличилось (рис. 11). Отметим, что CGS 15943 способен почти полностью останавливать репликацию pCRE.
Третий кандидат — Ro 90-7501 (см. «Расшифровки» в конце статьи) — имеет самые впечатляющие результаты. Взглянув на рисунок 11, хочется назвать его «убийцей» pCRE. Дело в том, что Ro 90-7501 — интеркалятор ДНК, то есть соединение, которое встраивается между цепями ДНК, «ломая» ее структуру и мешая репликации. Только начиная исследование, ученые не хотели использовать интеркаляторы, потому что для человека целостность собственной ДНК не менее важна, чем для плазмиды целостность своей. Например, зафиксировано воздействие этого же Ro 90-7501 на клетки млекопитающих: он влияет на сборку фибрилл амилоида β42 (связанного с болезнью Альцгеймера) [24], на активность врожденного иммунитета [25] и ингибирует протеинфосфатазу 5 — фермент, важный в регуляции ключевых событий жизни клетки [26], [27]. Однако Ro 90-7501 оказался селективным к pCRE, и ученые изучили его особенно тщательно. Оговорив, что концентрация Ro 90-7501, при которой достигается максимальный антиплазмидный эффект, ниже токсичной для клеток млекопитающих почти в 30 раз [28].
Сравним препараты: CGS 15943 не имеет известных побочных эффектов для клеток человека, однако он и не истребляет плазмиды так, как это делает Ro 90-7501. То есть после окончания курса CGS 15943 резистентные патогены могут выжить и размножиться опять. Возможно, получится изменить последовательность Ro 90-7501 так, чтобы он перестал воздействовать на процессы в клетках млекопитающих. Однако обоим препаратам стоит «поучиться» у касугамицина проникать в клетки грамотрицательных бактерий (к которым относятся и энтеробактерии), видимо, для их применения в реальных условиях нужно разработать подходящий способ проникновения молекул препарата внутрь клетки.
Таким образом, использование каких-то из этих препаратов может привести нас к победе над опасными карбапенем-резистентными энтеробактериями. Ученым предстоит долгая и кропотливая работа по поиску или синтезу веществ, которые окажутся действенными в устранении описанного нами механизма резистентности.
Исследования, подобные этому, внушают надежду на то, что нам удастся не просто вечно бежать на шаг впереди, создавая препараты, к которым у бактерий еще не выработалась устойчивость, но и «поворачивать время вспять» — сопротивляться уже существующим механизмам резистентности, придумывая способы для непосредственной остановки их действия. И тогда пугающая цифра в 10 миллионов смертей в год никогда не станет реальностью.