Некоторые ученые рассматривают устойчивость бактерий к антибиотикам как угрозу будущему человечества. Исследователи обнаружили способ борьбы с болезнетворными микроорганизмами, которые невозможно уничтожить антибиотиками. В деталях исследования разбирались журналисты раздела «Новости науки» интернет-издания для трейдеров «Биржевой лидер».
Британский Минздрав сообщает, что ежегодно 700 тысяч человек погибают в европейских странах через бактериальные инфекции, бороться с которыми антибиотики не могут. Согласно прогнозам, к 2050 году смертность от заболеваний бактериальной природы возрастет до 10 миллионов человек ежегодно. С учетом этих цифр, антибиотическая резистентность микроорганизмов выходит на уровень глобальной катастрофы. В этом контексте следует отметить, что за последние 2 десятилетия ученые не создали новых препаратов, применение которых может эффективно бороться с бактериями.
Тим Джинкс, аналитик из биомедицинской организации Wellcome Trust, утверждает, что устойчивость бактерий к антибиотикам является результатом эволюции. В случае использования сильных антибиотиков практически все микроорганизмы внутри человека погибают, остаются только самые сильные. Тем не менее выжившие бактерии значительно сильнее обычных, после их размножения следующее поколение характеризуется более высокой устойчивостью к воздействию медикаментов.
Еще одной причиной резистентности бактерии ученый называет то, что нередко слишком часто и неадекватно антибиотики применяются в лечении. Известны случаи использования фермерами антибиотиков для профилактики заболеваемости скота, как и ошибочные дозировки при лечении человека. В конечном итоге бактерии в организме не погибают, но имеют возможность приспособиться к измененной ситуации. Микроорганизмы выживают и в будущем на антибиотики никак не реагируют.
Американские ученые составили перечень из 18 бактерий, которые меньше всего поддаются устранению с помощью антибиотиков. В числе особо сильных представителей патогенных микроорганизмов оказался резистентный золотистый стафилококк, некоторые штаммы туберкулеза, которые медикаментозному лечению не поддаются, а также разновидности гонореи и кишечной палочки. В некоторых случаях лечение усложняется еще и тем, что клеточная стенка бактерий состоит из двух мембран, проникновение через которые для антибиотиков является задачей непростой.
Похоже, решение проблемы удалось найти.
Над способом устранения особо стойких бактерий работала группа ученых из Китая и Великобритании. В недавнем номере журнала Nature опубликованы результаты их исследования. В мельчайших деталях ученые исследовали клеточные стенки резистентной к антибиотикам грамотрицательной бактерии кишечной палочки с помощью сверхмощного света. Особое внимание уделили биологи так называемым бактериальным воротам, которые есть во внешней мембране клетки бактерии. Этот участок поверхности пропускает или блокирует проникновение химических веществ.
Группе ученых удалось выяснить, что ворота состоят из бета-структурированного белка (beta-barrel assembly machinery, ВАМ). Этот своеобразный канал также выполняет функцию питания бактерии. В случае блокировки канала микроорганизм гибнет от нехватки питания. Именно эту информацию ученые планируют использовать для создания нового поколения антибиотиков, которые смогут бороться даже с микроорганизмами, которые не поддаются влиянию известных на данное время медикаментов.
Профессор Чанцзян Дун из Университета Восточной Англии, ведущий автор исследования, убежден, что обнаруженные белки в структуре бактерии имеют огромную важность, поэтому их разрушение является способом уничтожить грамотрицательные микроорганизмы. Особенно важно то, что ВАМ расположены на наружной стороне клетки, на которую можно воздействовать без лишних проблем медицинскими препаратами. Поскольку активным веществам препаратов нет необходимости проникать сквозь внешнюю мембрану, они могут просто закрепиться на этом белке и нарушить процесс синтеза клеточных стенок, что повлечет за собой гибель бактерий.
Биологи утверждают, что в результате исследования обнаружен принципиально новый подход к преодолению бактериальной резистентности. Известно, что до этого времени исследования ученых были связаны преимущественно с поиском препаратов, которые могут полностью уничтожить ту или иную бактерию. Задача уничтожения бактерий в теперешних условиях является практически нереальной для реализации. Вместе с тем новая технология дает возможность уничтожать патогенный микроорганизм изнутри.
Однако блокировка работы определенного вида белка является не единственным способом, применение которого обещает избавить человечество от проблемы резистентных бактерий. Эвелин Виткин из университета Рутгерса в сентябре прошлого года стала лауреатом премии Фонда Ласкеров. В процессе изучения механизма мутации генов у микроорганизмов биолог обнаружила, что повреждение цепочки ДНК может стать результатом влияния не только радиации, но и ультрафиолетового излучения, а также некоторых химических веществ.
По мнению ученого, огромное значение имеет более детальное изучение защитного механизма, который присутствует в каждой бактерии, так же как и в организме человека. Дефектный участок ДНК определяется особыми ферментами для последующей замены новой комбинацией нуклеотидов. Виткин убеждена, что отключение этого механизма решит проблему резистентности микроорганизмов к воздействию антибиотиков.
