Фотографии: Бесплатные изображения
В рамках Всемирной недели осведомленности об устойчивости к противомикробным препаратам эксперт Екатерина Банковская, доцент кафедры химико-технологии Пермского политехнического института, объясняет ключевые риски, связанные с бесконтрольным применением антибиотиков. Она подробно останавливается на таких угрозах, как развитие суперинфекций, формирование резистентности у бактерий и негативное влияние на иммунитет, а также рассказывает о путях восстановления организма.
Производство антибиотиков: от природы к лаборатории
Подавляющее большинство современных антибиотиков — это либо природные вещества, вырабатываемые микроорганизмами (бактериями, грибами), либо их химически модифицированные производные. Их основная задача — избирательное подавление роста болезнетворных бактерий, некоторых вирусов, грибков и даже клеток злокачественных опухолей.
Исторически первые антибиотики, такие как знаменитый пенициллин, получали методом биосинтеза. Сегодня для промышленного производства часто используют специально выведенные штаммы микроорганизмов. К примеру, цефалоспориновые антибиотики, применяемые для лечения кожных инфекций, были получены на основе грибов, обнаруженных у побережья Сардинии. Другой пример — окситетрациклин, используемый в ветеринарии, продуцируется бактериями, выделенными из почв.
В промышленных масштабах процесс происходит в ферментерах на питательных средах. Часто используются доступные и эффективные субстраты: картофельные или мясные экстракты, а также среды на основе кукурузы, сои и сахарной свеклы.
Для повышения эффективности и получения новых свойств ученые модифицируют природные молекулы. Сначала ядро вещества получают биосинтезом, а затем химически изменяют его структуру. Это позволяет, например, повысить растворимость препарата. Кроме того, существуют полностью синтетические антибиотики, не имеющие природных аналогов, такие как фторхинолоны, которые применяются для лечения тяжелых инфекций, включая туберкулез и сепсис.
Механизм формирования устойчивости бактерий
Бактерии обладают удивительной способностью адаптироваться к неблагоприятным условиям, в том числе к действию антибиотиков. Это явление называется приобретенной лекарственной устойчивостью или резистентностью.
У микроорганизмов есть два основных пути защиты. Первый — горизонтальный перенос генов: бактерии могут обмениваться плазмидами — мобильными генетическими элементами, которые несут гены, кодирующие ферменты, разрушающие антибиотик. Второй путь — изменение собственного генома через мутации. Бактерия может видоизменить структуру своей мишени (например, фермента или белка), на которую должен воздействовать препарат, сделав ее «невидимой» для лекарства. В результате антибиотик теряет свою эффективность.
Ключевым фактором, ускоряющим эволюцию резистентности, является как раз неправильное применение антибиотиков: самолечение, сокращение курса лечения или прием в неверной дозировке. Это создает селективное давление, в результате которого выживают и размножаются лишь самые устойчивые штаммы.
Борьба с бактериальной эволюцией: стратегии и вызовы
Ученые считают, что в долгосрочной перспективе сдерживание эволюции бактерий может быть важнее, чем непрерывная гонка по созданию новых антибиотиков. Когда препарат перестает работать, врачи сначала могут увеличить его дозу или сменить форму введения (например, перейти с таблеток на инъекции). Однако эти меры часто оказываются временными.
Яркий пример — пенициллин. Во время Великой Отечественной войны для лечения тяжелых ранений использовались дозы в тысячи единиц, и это было эффективно. Сегодня же даже миллионные дозы того же препарата могут не дать нужного результата из-за широко распространившейся устойчивости. Когда один антибиотик полностью теряет эффективность, его заменяют другим, часто более мощным и современным.
Обратите внимание: Теперь сканирование мозга станет решающим фактором при приёме на работу.
Побочные эффекты и скрытые угрозы самолечения
Бесконтрольный прием антибиотиков чреват не только резистентностью. Одна из серьезных опасностей — суперинфекция. Это состояние, когда на фоне недолеченной первичной инфекции, подавленной антибиотиком, активизируется другая, вызванная микроорганизмами, не чувствительными к данному препарату (например, грибками).
К распространенным побочным эффектам также относятся аллергические реакции и дисбиоз (дисбактериоз) кишечника — нарушение баланса нормальной микрофлоры. Подавляя полезные бактерии, антибиотики открывают путь для размножения условно-патогенных микроорганизмов.
Проблема усугубляется тем, что следы антибиотиков попадают в окружающую среду — в воду, почву, продукты питания. Это создает постоянный фон для селекции устойчивых штаммов. По данным ВОЗ, в больницах более 50% штаммов бактерий, вызывающих инфекции кровотока, уже устойчивы к commonly used антибиотикам. Устойчивость сальмонеллы, вызывающей пищевые отравления, за последние пять лет выросла на 15% по всему миру.
Влияние на иммунную систему и ошибки в применении
Некоторые антибиотики могут угнетать кроветворение, снижая количество лейкоцитов — белых кровяных телец, которые являются основными солдатами иммунной системы. Это ослабляет естественную защиту организма.
Крайне важно помнить, что антибиотики бессильны против вирусов. Их применение при гриппе, ОРВИ или COVID-19 не только бесполезно, но и вредно, так как создает ненужную нагрузку на организм и способствует развитию резистентности. Особенно опасно самолечение антибиотиками у детей.
Для восстановления иммунитета после болезни и приема лекарств полезен отдых на природе, но без резкой смены климата.
Опасные комбинации: взаимодействие антибиотиков с другими препаратами
Антибиотики могут вступать в опасные взаимодействия с другими лекарствами, что усиливает побочные эффекты или снижает эффективность лечения. Например:
- Сочетание ванкомицина (применяется при сепсисе, инфекциях костей) с некоторыми обезболивающими может спровоцировать анафилактический шок.
- Одновременный прием того же ванкомицина с диуретиком фуросемидом повышает риск необратимого повреждения слуха.
- Тетрациклины (при бронхитах, пневмониях) в комбинации с антацидами (средствами от изжоги) хуже усваиваются, а вместе с витамином А могут вызвать повышение внутричерепного давления.
Восстановление организма после курса лечения
Основной удар от пероральных антибиотиков принимает на себя кишечная микробиота. Для ее восстановления врачи часто назначают пробиотики — препараты, содержащие живые полезные бактерии.
Более эффективной стратегией может быть одновременный с антибиотиком прием пребиотиков, например, на основе лактулозы. Это вещество служит питательной средой для собственной полезной микрофлоры человека (бифидо- и лактобактерий), помогая ей выжить и восстановиться быстрее, одновременно подавляя рост патогенов.
Снижение эффективности антибиотиков — глобальная медицинская проблема. Их нерациональное использование ведет к росту устойчивых инфекций, увеличению продолжительности и стоимости лечения, а также к риску серьезных осложнений для каждого отдельного человека.
Ученый Химия Наука Здоровье Антибиотики Аллергия Биология Биохимия Наука Длинный пост 1
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Суперинфекция и снижение эффективности: чем опасен неправильный прием антибиотиков — рассказывает ученый Пермского Политеха.