Бактерии вооружаются новыми средствами защиты от антибиотиков, поэтому их глобальное распространение скоро оставит все население Земли без защиты от инфекционных заболеваний.

В 2008 году в Кардиффский университет в Уэльсе в Англии доктору Тимоти Уолш пришло письмо из Каролинского института Швеции от Кристиана Йиске. В нем говорилось о больном диабетом, который перенес несколько инсультов и лежал с пролежнями. В анализе больного появились патогенные бактерии. В это время Уолш как раз занимался выяснением генетических основ лекарственной устойчивости микроорганизмов.

После исследования полученного биоматериала, ученый пришел к выводу, что патоген — это бактерия Rlebsiella pneumoniae, т. е. самый распространенный возбудитель воспаления легких и заражения крови. Но этот штамм имел одну особенность. В его ДНК был совершенно новый ген. Он защищал микроорганизм, который и без того был устойчив ко многим антибиотикам, еще и от карбапенемов, этой единственной эффективной  группе противомикробных препаратов. Штамм этой бактерии реагировал только на колистин, который давно вывели из употребления из-за его токсичности. Уолш назвал фермент метало-бета-лактамазой из Нью Дели. Именно в этом городе и заразился больной.

Ученые занялись поиском других индивидуумов, которые носят этот ген. И в 2010 году их было обнаружено 180. В основном в Индии, Пакистане, сейчас он обнаружен в Англии. Этот штамм завезли из Южной Азии. Уже отмечены случаи передачи гена NDML от Klebsiella  к     Escherichla, бактерии, которая находится в желудочно-кишечном тракте всех теплокровных и широко распространена в окружающей среде. Возникли опасения, что этот ген-вредитель расползется по всей планете, сначала никак себя не проявляя. Тем более что его носитель передается даже через рукопожатие.

Существует и еще один способ для беспокойства. Может быть  нарушено неустойчивое равновесие, которое установлено между микробами и медикаментами с 1929 года, после открытия пенициллина. Если это произойдет, то множественные микробы, чье распространение сдерживалось антибиотиками, станут неизлечимы.



Новый механизм резистентности

Устойчивость некоторых бактерий к антибиотикам не является новостью. Первая такая бактерия появилась в 1940-х годах, когда пенициллин еще не набрал своей стабильности. С тех пор периодически появляются такие бактерии, так в 1950-х годах были обнаружены микроорганизмы резистентные к пенициллину, в 80-х — к метициллину, в 90-х — к ванкомицину.

Но сегодня, гены, которые обеспечивают микроорганизмам невосприимчивость к антибиотикам, обнаружены в самых разных грамотрицательных бактерий. Они изначально менее восприимчивы к лекарству, чем грамположительные, из-за наличия в них наружной мембраны, особенному составу и присутствию внутриклеточных защитных организмов. Они легко обмениваются кусочками своей ДНК, поэтому ген резистентности легко включается с другим геном других бактерий. Все это создает условия за распространение генов за пределы медицинских учреждений.

Резистентность к карбапенемам привела к тому, что некоторые больничные инфекции перешли в ряд трудноизлечимых. Для их лечения существует немного препаратов, да и те малоэффективны и токсичны.

Больничные инфекции, хоть и плохо поддаются лечению, но все же выявляются, так как часто бывают у пациентов, которые находятся под наблюдением. Обычно это престарелые люди, инвалиды или больные из блоков интенсивной терапии. Основной проблемой является незаметное распространение генов резистентности.  Бывает, что больному ставят диагноз «цистит», назначают лечение препаратами, а возбудитель к ним нечувствителен и заболевание передается выше, по всему организму. Может дойти до того, что лечить больного будет нечем.



Сдача позиций

Почти для каждого антибиотика бактерии создали свою систему защиты. И почти с каждой врачи научились справляться. Так было до недавнего времени.

Но за 80 лет равновесие постепенно смещается в сторону бактерий. Ведь у них есть эволюция. Поколение бактерий сменяется каждые 20 минут, а новый антибиотик создается около 10 лет. Потом сразу же начинает действовать процесс резистентности к нему, усиливается давление отбора. Обычно небольшая часть популяции бактерий выдерживает атаку антибиотиков, начинает быстро размножаться на месте погибших бактерий и рассеивает гены резистентности. Поэтому очень важно не прерывать прием антибиотиков на полпути. Резистентность не обязательно передается только по наследству, бактерии приобретают ее, обмениваясь сегментами ДНК под действием лекарств. К примеру, грамотрицательные бактерии получили победу сначала над пенициллином, затем над цефалоспоринами, потом над эритромицином и азитромицином и линкозамидами. Еще недавно  с ними боролись с помощью карбапенемы. Это эффективные и недорогие препараты широкого спектра действия.

Грозящую катастрофу можно предотвратить только новым типом антибиотиков. Если их не изобретут в течение десяти лет, человечество может остаться наедине с неизлечимыми заболеваниями неопределенно долго.

Но такие вещества найти крайне сложно. Дорипенем — это самый последний антибиотик, который побеждал грамотрицательные бактерии.  

Даже если бы генов NDM-L было обнаружено всего около сотни, то и в таком случае надо уже бить тревогу. Но в последние годы идентифицирован еще один ген подобной резистентности. Его назвали КРС. Он имеет такие же эффекты, как и бактерии, которые были устойчивы к пенициллину в 50-х годах: первоначально инфекционные вспышки в больницах, а потом и за их пределами. На протяжении четырех лет после обнаружения этого гена в больнице Северной Каролины никаких его следов нигде не было. И вдруг в 2000 году в больницах Нью-Йорка произошел целый ряд вспышек заболеваний по вине КРС-бактерий. Затем они обнаружились во Франции, Греции, Китае, Колумбии. В последние годы инфекция распространилась на Израиль, Англию и Норвегию.

Скрытая угроза становится явной

Статья о распространении генов  NDM-L вызвала почти международный скандал. Индия, где впервые заразился человек, заявила, что Европа просто хочет уничтожить их туристический и медицинский бизнес.

Однако первые упоминания о гене КРС никакой бурной реакции не вызвали.  В одной из проб больницы в США была обнаружена Klebsiella. Это не вызвало паники, так как  Klebsiella является возбудителем наиболее распространенных больничных инфекций, и при сильных антибиотиках начинает доминировать в популяции бактерий. Хотя само появление этого патогена не вызвало реакции, но его изучение встревожило ученых. Как и предполагалось, он был равнодушен к пенициллину, другим антибиотикам. Но он был устойчив и к последнему средству борьбы с  Klebsiella — карбапенемам. Еще до поступления внутрь бактерии, фермент обеззараживал лекарство.

Это была резистентность нового типа. Микробиологи сразу же почувствовали тревогу. Но несколько лет все было спокойно, пока в 2000 году в клиниках медицинского центра Лангона  Нью-Йорка начались инфекционные заболевания, вызванные штаммом  Klebsiella, который был устойчив ко всем антибиотикам. Восемь из 24-х человек умерли. Исследования показали, что этот штамм обладал таким же КРС-геном, как и северокаролинский.

Работники центра никак не могли избавиться от опасного штамма. Никакие антибиотики не помогали. Тогда решили проводить дезинфекции. Больных разместили в специальном изоляторе, при выходе из него медицинский персонал тщательно обрабатывал руки, помещение подвергли специальной обработке. Но и это не дало положительных результатов. Сменили дезинфицирующие препараты. Целый год безрезультатно боролись, пока не выявили причину распространения: оказалось при смене мешков для сбора мочи, капельки попадали на больного и медицинский персонал.

Через два года этот же штамм был обнаружен в Бруклине, как не боролись с ним, но число больных увеличивалось. В 2005 году эти бактерии попали в Гарлемский госпиталь, где поразили нескольких пациентов. Чуть позже такие же случаи обнаружились в Маунт-Синай. Больницы Нью-Йорка превратились в рассадник резистентного штамма  Klebsiella. В 2008 году частота встречаемости этого штамма составила в одном госпитале 38%.

Обычно в палатах интенсивной терапии пациенты умирают от неизлечимых болезней, рака, травм, удаления органов. Но в отдельных случаях причиной смерти бывает больничная инфекция, которую невозможно вылечить никакими препаратами.



Глобальное распространение

Из Нью-Йорка резистентный штамм стал продвигаться в другие регионы. Сначала пострадали Аризона, Флорида, Нью-Джерси. Затем и более отдаленные штаты.

Устойчивость к карбапинемам не является тем инцидентом, о котором необходимо оповещать органы здравоохранения. Из-за этого настоящие масштабы распространения КРС-генов никому не известна. Но в 2009 году ген был выявлен в половине Чикагских больниц, а в 2010 — в 65% клиник, в которых зараженными оказывались по несколько человек. В конце 2010 года его уже обнаруживали в 37 штатах. Пока больницы совершенно не подготовлены к борьбе с ним. Обследования показывают, что патогены встречались в клиниках и раньше, просто не были вовремя обнаружены. Вскоре они появились в Колумбии, Греции, затем Израиле, Англии и других европейских странах.



Что дальше?

Такое глобальное распространение резистентности к карбапенемам, что обусловлено наличием у микроорганизмов  NDM-L, КРС и других генов сегодня считается событием мирового масштаба. Это заявила Всемирная организация здравоохранения в ноябре прошлого года. Одним из основных фактов этому послужило отсутствие каких-либо действенных медикаментов для борьбы с этим штаммом. Осталось всего два вида антибиотиков, которые способны справиться с этим патогеном, но и они далеки от идеала.