Мартин Блейзер - Жизнь после антибиотиков. Чем нам грозит устойчивость бактерий к антибиотикам и нарушение микрофлоры
Самый высокий процент предписаний – для детей младше двух лет: 1365 на 1000 детей. Это означает, что средний американский ребенок еще до двух лет получает около трех курсов. За следующие восемь лет жизни еще в среднем восемь. Экстраполируя текущую статистику Центра по контролю и профилактике заболеваний, мы находим, что дети получают примерно семнадцать курсов антибиотиков до 20-летнего возраста. Это большое число, но оно вполне соответствует предыдущим исследованиям в США и других развитых странах{70}.
В промежутке от 20 до 40 лет получают еще по тринадцать курсов. То есть в целом до сорока лет американцы получают 30 курсов мощных лекарств. Естественно: кто-то больше, кто-то – меньше. Но последствия значительны. Многие молодые женщины станут матерями следующего поколения, и именно от них дети получат первые микробиомы. И как все это лечение повлияет на передачу?
* * *Первая признанная проблема, вызванная избыточным использованием антибиотиков, – сопротивляемость. Проще говоря, чем чаще мы и наши дети принимаем их, тем с большей вероятностью отбираются бактерии, умеющие сопротивляться действию этих лекарств. Многие не очень хорошо понимают, что такое сопротивляемость. Они считают, что «приобрели иммунитет к антибиотикам», тогда как на самом деле его приобрели бактерии.
Вот один из возможных алгоритмов. Ребенок получает антибиотик, например амоксициллин, для лечения инфекции. Эта производная пенициллина – самый часто прописываемый детям многих стран антибиотик. При употреблении (чаще всего представляет собой жидкость цвета жвачки) он абсорбируется в кишечнике и попадает в кровь. Оттуда начинает путешествие по всем органам и тканям – желудку, легким, рту, горлу, коже, ушам и т. д., – и уничтожает бактерии, которые встречает по пути. Так называемые антибиотики широкого спектра вроде амоксициллина – очень умелые убийцы.
Но проблема в том, что они прихватывают множество невинных «мирных жителей». Среди огромной бактериальной популяции есть как уязвимые, так и резистентные бактерии. Лекарство уничтожает уязвимые микробы по всему телу – вместе с патогеном, который чаще всего сосредоточен в одном месте. Это что-то вроде ковровой бомбардировки, которую проводят, когда на самом деле нужен точечный лазерный удар.
Тут и начинаются проблемы. Численность уязвимых видов сокращается (иногда до нуля), популяция резистентных увеличивается (чем меньше конкурентов, тем активнее они процветают). В данном случае это везение, ведь именно их потомство будет самым многочисленным. Резистентным может оказаться как патоген, который, собственно, хотели уничтожить, так и многие «мирные жители».
Сопротивляемость распространяется по бактериальным сообществам двумя основными способами. Первый – рост организмов, которые уже ее приобрели, – так называемая вертикальная передача. Гены путешествуют от родителей к детям, от детей – к их детям и т. д. Когда в окружающую среду попадают антибиотики, резистентные бактерии ведут себя похожим образом. В отличие от уязвимых, которые погибают, эти продолжают делиться и размножаться.
Второй – секс – так называемая горизонтальная передача. Некоторые бактерии ведут себя как отшельники, но многие неразборчивы в связях и постоянно занимаются сексом. Но это совсем не то, что вам представилось – они вовсе не суют друг в друга странные отростки, лежа на микроскопической кровати. Бактерии получают гены или обмениваются ими, словно бейсбольными карточками, и многие обеспечивают сопротивляемость. В присутствии генов резистентности и антибиотиков идет естественный отбор в пользу первых. Таким образом, выжившие адаптируются к созданному для их уничтожения лекарству, которое становится менее эффективным, а то и вовсе бесполезным. В присутствии антибиотиков отбор в микробном населении поощряет резистентность.
Динамика появления резистентных бактерий очень поучительна. Например, небольшой дозы амоксициллина достаточно, чтобы убить встреченные пневмококки. Но не все. В популяции из миллиона может оказаться один «аутсайдер» с небольшой, случайно появившейся генетической вариацией, которая дала ему сопротивляемость. После того как гибнут остальные 999 999 бактерий, «аутсайдер» размножается, занимая появившуюся пустую нишу. Он становится доминирующим. Затем резистентная бактерия передается от одного к другому через кашель или чихание. Теперь давайте представим, что другому тоже дают большую дозу амоксициллина. У него опять-таки умирают все уязвимые пневмококки. В популяции резистентных появляется вариант, который умеет сопротивляться эффективнее, к тому же вооружен всем обычным бактериальным арсеналом. И так далее.
Сопротивляемость либо растет небольшими шажками, либо очень быстро. Иногда резистентный штамм получает новые гены от другой бактерии после «секса» и буквально одномоментно вырабатывает это свойство к целому классу препаратов. Во многих случаях бактерии получают гены от «мирных жителей», которые удержались после предыдущей актаки антибиотиками.
Пока амоксициллин дают нашим детям, у которых в носу и горле встречаются пневмококки, неважно, безвредные или нет, сопротивляемость неизбежно будет появляться. Правда, конечно, не у всех и не после каждого курса лечения. Это своеобразное казино: и для каждого отдельного ребенка, и для каждого сообщества. Многое зависит от случайных факторов. Резистентные бактерии могут потерпеть неудачу и вымереть; наверное, чаще всего так и случается. Но некоторые держатся годами.
В глобальном смысле бактерии, получившие сопротивляемость к пенициллину именно таким способом, в последние десятилетия медленно и неумолимо распространяются. И это лишь один пример. Точно так же растет сопротивляемость к макролидам (эритромицину, кларитромицину, азитромицину), тетрациклинам (доксициклину), фторхинолонам (ципрофлоксацину) и нитроимидазолам (метронидазолу).
Одна из проблем – родители не знают или не уделяют должного внимания это явлению, быстро развивающемуся в обществе. Вернемся к примеру с отитом и представим возможный разговор в кабинете врача:
ВРАЧ: Ваша дочь беспокойна, потому что у нее отит.
МАТЬ: Я так и поняла – у нее уже бывали отиты раньше. Можно прописать ей антибиотик?
ВРАЧ: Более чем в восьмидесяти процентах случаев инфекцию вызывает вирус, так что антибиотики не сработают.
МАТЬ: А что насчет остальных двадцати процентов?
ВРАЧ: Мы избыточно используем антибиотики. И чем больше, тем лучше бактерии учатся им сопротивляться и шире распространяются в обществе.
Мать проводит небольшой подсчет. «Общество» – это другие дети. Но ее-то ребенок может оказаться и среди оставшихся 20 %. «Антибиотики не повредят, а я хочу, чтобы лечение было самым лучшим».
Врач тоже проводит небольшой подсчет. Да, действительно: антибиотики могут не помочь, но точно не повредят. «Хорошо, я пропишу курс амоксициллина на десять дней».
* * *Близится второй кризис, который лишь подчеркивают избыточное использование лекарств и сопротивление им: фармацевтические фирмы уже не успевают производить новые антибиотики, которые действуют на резистентные бактерии. Некоторые современные инфекции уже невозможно вылечить с их помощью, и, скорее всего, вскоре появятся и новые.
Антибиотики бывают узкого спектра действия (убивают лишь несколько видов бактерий) и широкого (убивают множество видов микробов). Большинство фармацевтических компаний предпочитают вторые, потому что чем шире они применяются, тем лучше продаются. Врачам они тоже нравятся, и не без причины: иногда очень трудно определить, чем именно вызвана инфекция – стрептококком, стафилококком или E. coli, а данные лекарства действуют и на тех, и на других, и на третьих. Но есть и значительный недостаток: чем шире спектр действия, тем активнее происходит отбор по сопротивляемости.
Совершенно очевидно, что чем больше мы будем применять антибиотики, тем быстрее разовьется сопротивляемость, так что срок полезного действия сократится. В начале эпохи ученым удавалось держать отрыв, регулярно разрабатывая новые лекарства. Но сейчас конвейер постепенно замедляется. Все «простые» уже открыты. Сейчас фармацевтические компании скорее занимаются сменой глазури на одних и тех же пирожных: чуть-чуть меняют существующие рецепты, не разрабатывая новые ингредиенты.
Огромные усилия и расходы, связанные с разработкой принципиально новых антибиотиков, компаниям просто невыгодны – особенно узкого спектра. Хочется разрабатывать те, которые в течение многих лет будут принимать миллионы людей – например, средства от высокого уровня холестерина, диабета или гипертонии. Это прибыльно.
Несколько лет назад, когда я работал в Американском обществе инфекционных заболеваний (АОИЗ), одной из моих задач было попытаться убедить Конгресс США принять законы, которые помогут снова запустить застрявший конвейер. Нас очень беспокоит прекращение разработки новых лекарств, потому что мы отлично знаем: на этот процесс уходят годы. Нельзя ждать появления новой легко передающейся бактерии, которая не поддастся лечению никакими существующими антибиотиками. Я несколько лет подряд регулярно ездил в Вашингтон и работал там с другими членами команды АОИЗ, другими организациями, преследующими похожие цели, и членами семей пациентов, которые умерли или получили тяжелые увечья из-за микроорганизмов, сопротивлявшихся антибиотикам. При любых возможностях мы выступали в Конгрессе – на брифингах или формальных собраниях комитетов.
