На протяжении всей истории человечество добилось поразительных достижений и изобрело впечатляющие устройства.
Мы путешествуем в космос. Мы изобрели (или открыли математику). У большинства из нас в карманах есть мощные компьютеры (возможно, вы прямо сейчас читаете эту статью или просматриваете забавные картинки с желтыми собаками). Мы изобрели Nintendo, панк-рок и пиво, мы построили гигантские стены и пирамиды (реплика, открывающая тему теории большого взрыва).
И ... мы изобрели множество различных способов борьбы с инфекциями.
Теперь у каждого человека есть цель не умереть, поэтому известно, что множество разных животных использовали разные лечебные травы для лечения разных заболеваний. И это то, чем мы, люди, в значительной степени занимаемся с незапамятных времен, примерно до столетия назад.
Перенесемся на несколько десятилетий вперед: антибиотики широко используются для лечения множества различных заболеваний. Продолжительность жизни значительно больше. Казалось, что мы решили одну из величайших проблем всех времен.
Но процитируем сэра Дэвида Аттенборо: «Любой, кто думает, что вы можете иметь бесконечный рост в ограниченной среде, - либо сумасшедший, либо экономист».
И в некотором смысле антибиотики - это ограниченный ресурс. Не то чтобы они у нас закончились физически, но скорее, если мы будем продолжать использовать их так же безответственно, как раньше, все больше и больше бактерий научатся становиться устойчивыми. Худший сценарий? В какой-то момент в недалеком будущем устойчивость к противомикробным препаратам распространилась, и миллионы людей умирают от болезней, которые раньше лечились антибиотиками, таких как различные бактериальные респираторные инфекции или сифилис.
Как развиваются супербактерии?
Бактерии действительно маленькие. Их почти не видно в стандартный микроскоп, их клетки довольно просты, а их нуклеиновая кислота кодирует лишь несколько белков. И если бы все было так просто, бактерии не причиняли бы нам вреда, и мы бы давно от них легко избавились. Но точнее рассматривать все бактерии как один суперорганизм. И не только бактерии одного вида. Все они. Бактерии имеют сложный способ общения и, в некотором смысле, образуют коллективный разум. Они занимаются сексом, общаются, сотрудничают и корректируют свое поведение в зависимости от своей численности и окружающей среды.
Когда мы говорим о горизонтальном переносе генов, все становится немного сложнее. Бактерии делают это тремя способами (на самом деле их четыре, но четвертый не важен для этой истории), а именно:
- Трансформация
- Трансдукция
- Конъюгация
- Через агентов переноса генов (не важно для этой истории)
Трансформация - это процесс, при котором бактерии поглощают чужеродную ДНК из окружающей среды в свой геном. Считается, что эта древняя черта произошла от общего прокариотического предка и важна для обеспечения генетического разнообразия и восстановления повреждений, вызванных стрессом.
Трансдукция - это процесс, при котором вирус переносит части ДНК из одной клетки в другую.
Конъюгация - это процесс, при котором небольшие пакеты ДНК, называемые плазмидами, передаются через половые пили от одной бактериальной клетки к другой.
Итак, представим другую ситуацию.
Допустим, человек болеет простудой. Теперь, поскольку это вирусная инфекция, антибиотики не повлияют на причину. Но, допустим, этот человек все равно принимает антибиотики, как это часто делают люди. Выпивая таблетки, этот человек тренирует безвредные или потенциально патогенные бактерии в своем кишечнике, чтобы они были устойчивы к этому антибиотику. И эти бактерии могут передавать свои гены другим, более вредным бактериям.
Другая ситуация, которую мы можем себе представить, - это врачи, использующие определенные антибиотики, не проверяя, действует ли этот антибиотик на эти бактерии. Часто назначают амоксициллин, но он не действует на Pseudomonas. Pseudomonas от природы устойчив к этому антибиотику. Таким образом, не только инфекция не лечится, но и другие бактерии обучаются, чтобы стать устойчивыми.
Прием антибиотиков в течение более короткого периода времени, чем предписано, или в более низких дозах, чем они должны приниматься, в основном делает то же самое.
Что мы можем сделать для борьбы с резистентностью микробов?
Вкратце: избегайте любых ситуаций, упомянутых ранее. Причину инфекции необходимо определять и каждый раз проверять на восприимчивость. Не следует использовать антибиотики для лечения вирусных инфекций. Терапию следует принимать в течение предписанного времени и в точных предписанных дозах.
Но, к сожалению, поскольку мы не можем рассчитывать на здравый смысл (как мы видели во время этой пандемии, есть люди, БУКВАРНО ОТКАЗЫВАЮЩИЕСЯ от ношения масок), ученые работают над альтернативами.