Люди и микробы: кто кого?

Известно, что вирулентность бактерий растёт, а способность людей им противостоять падает. И, в общем, понятно, почему это происходит.

В стародавние времена, когда не было ни антибиотиков, ни иных сильнодействующих средств, вероятность выживания заболевшего определялась всего лишь двумя факторами: состоянием его иммунной системы и смертоносностью возбудителя болезни. Понятно, что в процессе эволюции «выбраковывались» как обладатели слабого иммунитета, так и наиболее смертоносные бактерии. Первые не успевали передать свои гены до того, как их убивала болезнь, вторые убивали своих носителей до того, как те успевали «поделиться» заразой с достаточно большим числом окружающих. Таким образом, естественный отбор усиливал людей и ослаблял микробов.

Механизм отбора был сломан антибиотиками. Теперь носители слабого иммунитета выживают и передают свои слабости новым поколениям. А всевозможные вариации стафилококков, спирохет и микобактерий, вместо того, чтобы упокоиться вместе со своими жертвами, остаются «в деле» и продолжают мутировать. Итогом становится появление «супербактерий», совершенно нечувствительных ко всем известным антибиотикам.

Принцип «противоестественного отбора» понятен, однако механизмы формирования «бесчувственности» по большей части не ясны. Их изучению было посвящено обширное исследование, предпринятое в прошлом году группой биологов Гарвардской медицинской школы и израильского Техниона. Итоги работы представлены в журнале Science.

Обычно эксперименты по изучению устойчивости проводят в жидкой среде – это позволяет работать с большим количеством бактерий и находить очень редкие мутации. Однако жидкая среда принципиально отличается от большинства естественных мест обитания бактерий. В реальности микроорганизмы обычно формируют почти двумерные биопленки на поверхностях тканей, пищевых продуктов и так далее. Там не происходит постоянного перемешивания, а значит и доступность пищевых ресурсов, и концентрация антибиотиков изменяются по иным законам. Соответственно, эволюция двумерных колоний выглядит совершенно иначе.

Чтобы приблизится к правильному пониманию возникновения устойчивости к антибиотикам, авторы работы создали огромную (по лабораторным меркам) чашку Петри, в которой колонии могли расти, бороться за ресурсы и эволюционировать лишь в двух измерениях. Чашка была устроена таким образом, что в нижней ее части находились полоски с антибиотиком разной концентрации, а сверху был залит очень тонкий слой питательной среды, по которому могли распространяться бактерии.

Градиент антибиотика был ступенчатым – с резким (на порядок) увеличением концентрации вещества от одной полосы к другой. Поэтому, когда бактерий подсаживали в исходную точку, они сначала заполняли полосу чашки без антибиотика, а только потом начинали двигаться туда, где были не только свежие ресурсы, но и повышенное содержание антибиотика. Бактерии сначала заполняли одну полосу, потом, если возникала новая мутация, повышающая устойчивость к повышенной концентрации, – другую, и так далее.

Многочисленные эксперименты показали, что для формирования устойчивости принципиально важно наличие антибиотика в промежуточных концентрациях. Когда из всего спектра концентраций ученые оставляли на чашке только нулевой и максимальный, то ни одна бактерия так и не смогла приобрести устойчивость. Если же переход от нуля к максимуму был постепенным (хотя бы через две ступени), то та же самая максимальная концентрация становилась доступна для бактерий-мутантов.

До сих пор опасность антибиотиков видели в их способности истреблять все микроорганизмы без разбора. В инструкциях по применению неизменно указывается, что повышенные дозы ведут к уничтожению микрофлоры кишечника и драматическому снижению иммунитета. Теперь же выясняется, что пониженные дозы ещё более опасны: вместо того, чтобы убивать бактерии, они обеспечивают появлению мутантов, справиться с которыми уже нельзя.

Получается какая-то безвыигрышная лотерея: слишком много антибиотиков – плохо, слишком мало – ещё хуже, а сколько именно их нужно в каждом конкретном случае вообще не понятно, так как каждый случай сугубо индивидуален. Очевидно, что при таком раскладе лучше не полагаться на мощь антибиотиков, а приложить максимум усилий к тому, чтобы вообще не болеть.

Наиболее простое и эффективное средство защиты от болезней – витаминные комплексы Orthomol Immun и Orthomol junior C plus для взрослых и детей соответственно. Они включают все компоненты, необходимые для надёжной работы иммунной системы и успешного противостояния любым заболеваниям.

Если вы всё же заболели и были вынуждены использовать антибиотики, преодолеть последствия их применения поможет витаминный комплекс Orthomol Immun pro. Его составляющие обеспечат быстрое укрепление иммунитета путём восстановления микрофлоры кишечника и эффективного подавления воспалительных процессов.