Биологическая гонка вооружения

В то время, когда в Европе в 1941 г. вспыхнула II Мировая Война, британский медицинский журнал «Ланцет» описал открытие исторической важности. «43-х летний пожилой полицейский из г. Оксфорда в Англии - говорилось в статье, - был принят в больницу в начале октября 1940 г. с распространенной инфекцией стафилококка ( Staphylococcus aureus) и стрептококка (Streptococcus pyogenes) . Инфекция началась с появления язвы в уголке его рта. Ему не помогло никакое местное дренажное лечение... К тому времени, когда ему назначили пенициллин в феврале 1941 г., инфекция уже распространилась почти по всему лицу, перешла на глазные впадины, легкие и правую руку (с остеомиелитом). С 12 по 17 февраля он получил 4,4 г пенициллина. Это привело к поразительному улучшению. Инфекция исчезла с его лица и руки, и его температура понизилась. Количество белых кровяных телец упало с 20000 в начале лечения до 8400 в конце». «Лечение пришлось прекратить, - продолжает статья, - потому, что иссяк запас пенициллина. У пациента возник рецидив, и он умер от сокрушающей инфекции стафилококка 15 марта 1941 г.» В течение года пенициллин был признан чудотворным лекарством. Массовый выпуск, подстегиваемый требованиями военного времени, гарантировал запас. Началась эра антибиотиков. Более чем через двадцать лет количество антибактериальных средств, добавленных к арсеналу антибиотиков, резко возросло. Названия знакомы: стрептомицин, хлорамфеникол, тетрациклин, эритромицин, метициллин, ванкомицин, рифампин, цефалоспорин, гентамицин. Все они - продукты микробов, живущих в земле, среди которых только что зародившаяся анти инфекционная промышленность нашла своих наиболее изобретательных союзников. Вместе эти сильно токсичные средства имели способность победить целый ряд бактерий, вызывающих заболевания у человека. Важно осознать, как радикально изменили эти средства старинную многовековую борьбу между Человеком и вызывающими заболевания Микробами. В той эре, в которой еще не существовало пенициллина, инфекционное заболевание было личным делом пациента: его или ее иммунная система одна противостояла смертельным факторам нападающей бактерии, вызывающей заболевание у человека. Внедрение пенициллина и других мощных антибактериальных средств превратило сценарий в своего рода суррогатную войну. Нападающая бактерия сталкивалась не с хозяином, а с токсичными химикатами, арсеналом антибактериальных средств, которые могли убить захватчиков с помощью весьма избирательных механизмов, нацеленных на критические элементы в обмене веществ микробов, которые им необходимы для выживания. На первый взгляд сила этих средств казалась безграничной. В самом деле, победа науки казалась столь очевидной, что это подтолкнуло хирурга генерала Соединенных Штатов к тому, чтобы объявить в 1970 г. о том, что «мы можем закрыть книги об инфекционных заболеваниях». К сожалению, последовавшие за этим события разрушили его оптимистичный прогноз. В течение 5-6 лет с начала применения пенициллина в лечении заболеваний врачи начали докладывать о случаях, в которых инфекции, вызванные стафилококком ( Staphylococcus aureus ) – бактерией, которая инфицировала британского офицера полиции в 1941 г. – больше не поддавались лечению пенициллином. Число устойчивых к пенициллину стафилококков резко возросло. К началу 50-х гг. чудотворное лекарство пенициллин стало бесполезным против большинства отдельных групп стафилококков. Мир микробов отбивался от антибиотиков. Чтобы преодолеть механизм развития устойчивости к пенициллину ученые в лабораториях Бичема переконструировали молекулу пенициллина, что привело к внедрению нового соединения - метициллин в 1957 г. Но уже в течение года стали появляться доклады об устойчивом к метициллин стафилококке (УМС). К середине 70-х гг. виды УМС захватили Европу, США, Австралию и Восточную Азию, неся в себе новый механизм устойчивости, нейтрализующей не только пенициллин и метициллин, но и все так называемые β- lactam антибиотики – самая эффективная и большая группа анти микробных средств, разработанных фармацевтической промышленностью. Еще более тревожным было появление видов микробов, устойчивых ко многим лекарственным препаратам. Первые отдельные группы УМС, обнаруженные в крови у инфицированных пациентов в Великобритании в 1960 г., уже были устойчивыми к пенициллину, стрептомицину, тетрациклину и часто также к эритромицину, т.е. они обладали свойством устойчивости ко всем основным разрядам антибиотиков, которые использовались в терапии до внедрения метициллин. Ситуация не была уникальной для стафилококков, но включала несколько основных бактерий, вызывающих заболевания у человека. Ранние победы эры антибиотиков превратились в разочарования для гонки вооружения: казалось, что за каждым новым анти микробным оружием рано или поздно следовало появление подходящего механизма бактериальной устойчивости. Больничные лаборатории микробиологии постоянно тестируют вызывающие заболевания микробы на чувствительность к 12-15 самым мощным антибиотикам. Бактерия, чувствительная к действию одного или более из этих антибиотиков, получает знак Ч, а устойчивой бактерии приписывают знак У. Отдельные группы бактерий, сохранившиеся с до пенициллиновой эры, имели букву Ч, которая стояла рядом со всеми этими средствам. С течением времени таблицы клинической микробиологии стали заполняться знаками МУ рядом с терапевтическими средствами, бывшими когда-то полезными - указывая на то, что они потеряли свою силу, и что эти виды бактерий являются мульти устойчивыми (устойчивы ко многим антибтотикам). Скопление этих знаков МУ на клинических таблицах в больничных лабораториях по всему миру – это зловещее напоминание о сокращающемся арсенале антибиотиков. Изменение в «равновесии сил» между антибиотиками и контр оружием, произведенным бактериями, наиболее очевидно в случае со стафилококком ( Staphylococcus aureus ) – в настоящее время он является частой причиной возникновения инфекций в больницах. Вид бактерий, вызвавший, в конце концов, смерть британского офицера полиции в 1941 г., имел бы знак Ч, стоявший рядом не только с пенициллином, но и со всеми доступными сейчас антибиотиками. Глядя на профили клинической чувствительности видов стафилококков, наиболее часто найденных у пациентов, госпитализированных в 2000 г. в США, Европе и Латинской Америки, можно увидеть букву У, стоящую рядом с большинством доступных антибиотиков – лечение часто ограничивается единственным выживающим антибактериальным средством, которое называется ванкомицин. Лечение того британского полицейского офицера в 1945 г. не принесло пользы потому, что закончился запас пенициллина. Возможно ли, что в скором времени пациенты будут умирать не из-за того, что пузырек пуст, а потому, что арсенал антибиотиков потерял свою силу против широко распространенных мульти устойчивых к лекарствам видов бактерий? Возможно ли то, что мы проигрываем антибактериальную гонку вооружения? Это вопрос не из области научной фантастики – это вопрос реальности. Как бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам? Каковы биологические резервуары, из которых они черпают свои механизмы устойчивости? Существуют ли уроки, которые мы должны усвоить из эры первых антибиотиков для того, чтобы предотвратить потерю чудотворных лекарств, которые спасли так много жизней? Ответы на эти вопросы должны быть получены, если человечеству суждено продолжать отражение ударов заболеваний.