Устойчивость к антибиотикам

Открытие того, что антибиотики могут лечить бактериальные инфекции, резко изменило здоровье человека, и многие некогда смертельные инфекции теперь излечимы. Тем не менее, часто мы слышим о бактериях, которые уже не эффективно уничтожаются антибиотиками. Эти бактерии известны как устойчивые к антибиотикам, и они представляют собой растущую проблему в медицине.
Частое применение антибиотиков в течение длительного периода времени оказывает избирательное давление на бактерии и вызывает их резистентность к распространению. Когда антибиотик используется для лечения типичной бактериальной инфекции, большинство бактерий погибает. Однако иногда бактерия с преимуществом выживает. Затем эта бактерия может размножаться и передавать свое преимущество, создавая гораздо больше устойчивых к антибиотикам бактерий.
Устойчивость к антибиотикам не нова. Фактически, он существовал задолго до того, как люди открыли, как использовать антибиотики в качестве лекарства. Многие антибиотики производятся из соединений, которые производят бактерии или грибки, чтобы помочь им конкурировать в естественной среде. Это означает, что в природе бактерии подвергаются избирательному давлению, чтобы передать преимущества, точно так же, как когда мы лечим инфекцию антибиотиками. Иногда в медицине антибиотики используются слишком часто или неправильно, что может привести к тому, что резистентность будет распространяться быстрее, чем это было бы естественным образом.​

Внутреннее сопротивление
В некоторых случаях определенный тип бактерий выживает при лечении антибиотиками и размножается, поскольку обладает природной устойчивостью. Например, хотя у многих видов бактерий есть клеточные стенки, у некоторых их нет. Антибиотик, такой как пенициллин, который предотвращает образование клеточной стенки, не может повредить бактерии, которая вообще не строит клеточную стенку.
Приобретенное сопротивление
Бактерии также могут приобрести устойчивость. Это происходит, когда тип бактерий изменяется таким образом, что защищает его от антибиотика. Бактерии могут приобрести устойчивость двумя способами: либо путем нового генетического изменения, помогающего бактериям выжить, либо путем получения ДНК от уже устойчивой бактерии.
Генетическое изменение
Так как же простое изменение ДНК может защитить бактерии от антибиотиков? Помните, что ДНК дает инструкции по созданию белков, поэтому изменение в ДНК может вызвать изменение в белке. Иногда это изменение ДНК влияет на форму белка. Если это происходит в том месте белка, где действует антибиотик, антибиотик больше не сможет распознать, где ему нужно выполнять свою работу.
Подобные изменения могут предотвратить попадание антибиотика в клетку или помешать антибиотику действовать после того, как он попал внутрь. Как только происходит изменение, оно может распространяться в популяции бактерий посредством таких процессов, как размножение или перенос ДНК.
Перенос ДНК
Бактерии очень хорошо обмениваются генами, в том числе генами устойчивости к антибиотикам. Они могут иметь общие гены устойчивости, которые были в популяции, а также новые генетические изменения.
Если вы изучали агент-антибиотик, вы видели, как бактерия с геном устойчивости к антибиотикам передала копию этого гена другой бактерии. Этот процесс называется латеральным переносом генов.
Есть и другие способы переноса ДНК бактериями. Знаете ли вы, что бактерии могут заразиться вирусом, называемым бактериофагом? В рамках своего жизненного цикла бактериофаг упаковывает ДНК. Когда бактерия умирает, эти пакеты ДНК (которые иногда включают гены устойчивости к антибиотикам) высвобождаются и могут быть поглощены и использованы другими бактериями.

Появление устойчивости к антибиотикам создает новую проблему для общественного здравоохранения, и простого решения не существует. Для лечения резистентной инфекции и предотвращения распространения резистентности врачи иногда назначают подход широкого спектра действия. Этот подход сочетает в себе несколько антибиотиков, которые по-разному воздействуют на бактерии. Это может работать лучше, потому что маловероятно, что одна бактерия будет устойчива к нескольким антибиотикам. Тем не менее, по той же причине этот подход убивает гораздо больше полезных бактерий и может вызвать связанные с этим осложнения для здоровья.
Устойчивость к антибиотикам можно предотвратить и другими способами. Врачи проявляют особую осторожность и не назначают антибиотики, если они не являются абсолютно необходимыми. Вы тоже можете помочь. Если вам необходимо принять антибиотик, внимательно следуйте инструкциям и закончите прием препарата, даже если вы почувствуете себя лучше. Антибиотики — ценный инструмент для борьбы с бактериальными инфекциями, и их ответственное использование сейчас поможет убедиться, что они продолжат работать в будущем.