Путешествие в страну микробов
Шрифт:
Даже пенициллин, наименее токсичный из всех антибиотиков, не всегда безвреден. Некоторые больные обнаруживают повышенную чувствительность к нему, у таких людей он вызывает аллергические явления. Аллергия, вызванная пенициллином, проявляется в различных формах. Самой опасной из них считается так называемый анафилактический шок, который может привести к смерти. Рассмотрим следующие цифры. В 1955 году во всем мире было произведено 500 т пенициллина, лечению им подверглось 250 миллионов пациентов. За этот же год было зарегистрировано 560 случаев аллергических реакций (0,0002 % от общего числа пациентов) и 81 смертельный случай. Анафилактический шок можно снять инъекциями адреналина тотчас после появления первых симптомов. В 1958 году в Нью-Йорке зарегистрировано 30 смертельных случаев в результате шока при введении пенициллина. Впоследствии было установлено, что в 13 из них применение
В США в 1969 году по требованию Федерального управления по вопросам питания и здравоохранения на все препараты новобиоцина были наклеены ярлычки с предупреждением, что существуют и другие, более эффективные и менее опасные антибиотики. Эта мера была вызвана тем, что новобиоцин вызывает нарушения в крови и печени человека. Несколько лет назад подобное предупреждение пришлось сделать и в отношении хлорамфеникола, не рекомендуемого детям.
Отрицательной стороной лечения антибиотиками являются также нарушения естественного равновесия микрофлоры в верхних дыхательных путях и кишечнике человека. Ведь антибиотик влияет не только на возбудителя, но нередко подавляет и нормальную микрофлору. А это может привести к вспышке размножения болезнетворных микробов, присутствующих иногда в организме в ничтожных количествах и не вызывающих заболевания, или же микробов, случайно попавших в организм и способных вызвать вторичную инфекцию. Вторичные инфекции возникают после применения антибиотиков с широким спектром действия, а вызывают их микробы, не чувствительные к этим веществам; ими бывают преимущественно устойчивые к антибиотикам стафилококки и патогенные микроскопические грибы.
Не менее важным вопросом является возникновение резистентности, или устойчивости, микробов к действию определенных антибиотиков. Некоторые микробы вначале очень чувствительны к тому или иному антибиотику, но после длительного его применения становятся невосприимчивыми к нему. Инфекционную болезнь, вызванную микробами, устойчивыми к пенициллину, уже невозможно вылечить данным антибиотиком. Сравнительно быстро приобретают устойчивость к антибиотикам стафилококки, возбудитель туберкулеза и кишечная палочка. Проблема устойчивости микробов к антибиотикам имеет особое значение в клинических условиях, где они наиболее широко применяются.
При назначении антибиотиков следует помнить о нежелательных последствиях, к которым может привести злоупотребление этими сильнодействующими препаратами [38] .
Угроза резистентности
Успехи применения пенициллина (точнее, бензилпенициллина) в лечении болезней, вызываемых различными бактериями, вначале были поистине сенсационными. Чувствительными к нему оказались и стафилококки, являющиеся возбудителями подчас очень серьезных заболеваний. Известный английский микробиолог Г. Дж. Роджерс говорит об этом так: «Если бы стафилококками был заражен пациент, находящийся в больнице, его шансы на успешное излечение пенициллином выражались бы отношением 1: 3. Вне больницы надежда на успех действия пенициллина больше, так как в больницах широко распространились штаммы стафилококков, на которых это средство уже не действует…
38
Чрезмерное применение антибиотиков, помимо всего прочего, может привести к частичной или полной стерилизации организма, в результате чего погибают многие полезные микроорганизмы, дающие человеку витамины, ферменты, незаменимые аминокислоты. — Прим. ред.
Подобные случаи отмечены и с другими антибиотиками. По-видимому, бактерии всегда могут приспособиться к нежелательным факторам внешней среды и спастись от угрозы изобретаемых нами средств. Сейчас у нас еще есть преимущества перед патогенными микроорганизмами, но вечно это продолжаться не может…»
Почему же именно больницы стали рассадником стафилококков, сопротивляющихся действию пенициллина? Уже со времени первого применения пенициллина стало известно, что некоторые стафилококки невосприимчивы к нему. Естественно, что чувствительные к пенициллину штаммы подвергаются в больнице большей опасности, чем вне ее. Так, использование антибиотиков ведет к нарушению естественного равновесия между чувствительными и резистентными стафилококками, причем последние находятся в более выгодном положении.
Такому же натиску антибиотиков подвергаются стафилококки на заводах по производству антибиотиков и на фермах, где антибиотики добавляются
В 1965 году доктор М. Бетинова опубликовала результаты исследования встречаемости стафилококков в верхних дыхательных путях у самых разных групп людей. Тут и доноры крови из Братиславы, и жители нескольких хуторов в Словацких Рудных горах, и люди, работающие на предприятиях по производству антибиотиков, и рабочие ферм, где применяют подкормку антибиотическими препаратами, больные и медицинский персонал двух клиник.
Все штаммы стафилококков, выделенные из дыхательных путей у людей перечисленных групп, были испытаны на чувствительность к пяти наиболее часто применяемым антибиотикам — бензилпенициллину, стрептомицину, хлортет-рациклину, эритромицину и хлорамфениколу. На предлагаемой схеме показан процент резистентных стафилококков в отдельных группах. Как видно, устойчивость к антибиотикам сильнее всего в больничной среде, где стафилококки имеют постоянный контакт с антибиотиками. В этих условиях происходит снижение численности чувствительных и увеличение численности устойчивых бактерий. Такое же положение и на предприятиях по производству антибиотиков.
Еще ярче проявляется эта картина, если рассматривать влияние среды по каждому антибиотику отдельно, как это показано на другой схеме, заимствованной из той же работы М. Бетиновой. Какие выводы можно сделать из этих наблюдений?
Стафилококки, выделенные у людей, мало соприкасавшихся с антибиотиками, характеризуются своего рода равновесным состоянием, устанавливающимся между чувствительными и резистентными штаммами. Стафилококки, выделенные из дыхательных путей у служащих фермы, имеющих дело с хлортетрациклином, имеют большое число устойчивых к этому препарату бактерий (в обычной популяции резистентных к хлортетрациклину стафилококков вообще не обнаружено). Служащие предприятий, производящих пенициллин и хлортетрациклин (а ранее и стрептомицин), нередко являются носителями стафилококков, устойчивых к этим трем антибиотикам. В дыхательных путях пациентов и персонала клиник, где применялись все пять антибиотиков, очень часто встречались стафилококки, устойчивые к этим препаратам.
Распространение резистентности к антибиотикам у стафилококков, выделенных из верхних дыхательных путей людей, находившихся в различных условиях.
Каким же путем избегают гибели стафилококки, резистентные к пенициллину? Было установлено, что они способны обезвредить молекулу пенициллина, изменив ее структуру в самом слабом месте. Устойчивые стафилококки вырабатывают фермент, который может разрушить молекулу бензилпенициллина при добавлении к ней молекулы воды. При этом процессе, называемом гидролизом, образуется соединение, безвредное для микробов. Фермент, способствующий реакции «обезвреживания», называется пенициллиназой. Его возникновение вызывается присутствием в среде пенициллина. Таким образом, процесс образования стафилококками пенициллиназы может по потребности «включаться» и «выключаться». Бактерии не загружают свой биохимический аппарат производством фермента, необходимого лишь при появлении опасного для них пенициллина [39] .
39
Ферменты, которые вырабатываются клетками лишь в ответ на действие того или иного фактора, носят название индуцированных, или адаптивных, в отличие от конститутивных ферментов, всегда содержащихся в клетке или вырабатываемых ею. — Прим. ред.
Резистентность стафилококков к пяти антибиотикам
Нечто подобное мы уже описывали в 12-й главе, когда рассказывали об образовании ферментов, необходимых для использования лактозы. С 1969 года нам известна и химическая структура пенициллиназы, вырабатываемой стафилококками. В построении ее молекулы участвуют 257 структурных единиц двадцати аминокислот, соединенных в различной последовательности. Другие бактерии образуют ферменты, которые разрывают связь между основным ядром молекулы бензилпенициллина и ее боковой цепочкой, в результате чего молекула распадается на две части.