Устойчивость микробов к антибиотикам – глобальная проблема человечества
В конце апреля 2019 года ООН опубликовала поворотный по своей значимости отчет о масштабах и последствиях одной из глобальных проблем человечества – развития у опасных инфекций устойчивости (резистентности) к лекарствам, в том числе к антибиотикам. 700 тысяч человек ежегодно умирает из-за инфекций, вызванных микробами, которые стали невосприимчивыми к действию лекарственных препаратов. По прогнозам ученых, через 10 лет жертвами антибиотикорезистентности каждый год будут более 10 млн человек.
В этой статье старший научный сотрудник ФГБУ «ВГНКИ» Дмитрий Макаров рассказывает о причинах и масштабах проблемы и дает рекомендации, как избежать заражения опасными устойчивыми инфекциями.
Что такое антибиотикорезистентность?
Антибиотикорезистентность – это способность микробов противостоять действию антимикробных средств, в том числе антибиотиков. С 2000-х годов Всемирная организация здравоохранения называет антибиотикорезистентность одной из самых серьезных угроз для здоровья животных и человека.
Каждый год в мире более 700 тысяч человек умирает от инфекций, вызванных устойчивыми микробами. Для других пациентов удлиняется время госпитализации. Известный британский экономист профессор лорд Джим О’Нил прогнозирует, что через 30 лет от устойчивых микробов будет умирать уже 10 миллионов человек в год. Экономический ущерб исчисляется миллиардами долларов. Колоссальный урон наносится и отрасли животноводства.
При этом масштаб проблемы в мире неуклонно растет. В начале этого года в медицинском журнале The Lancet опубликована статья; авторы оценили, что урон для жизни и здоровья населения Европы от устойчивых инфекций с 2007 по 2015 год удвоился. Воспаление легких, дизентерия, сепсис, туберкулез, малярия – это всего лишь несколько болезней, при лечении которых врачи сталкиваются с устойчивостью возбудителей к антибиотикам.
Обнаруживают все больше патогенных бактерий с устойчивостью сразу к нескольким группам антибиотиков и даже так называемых ПАНРЕЗИСТЕНТНЫХ, т.е. устойчивых ко всем используемым против них препаратам. Если раньше такие бактерии находили только в больницах, то сейчас их находят даже в продуктах питания.
Как микробы становятся устойчивыми к антибиотикам?
Антибиотикорезистентность возникла и развивалась еще ДО открытия антибиотиков человеком.
Миллиарды лет бактерии вырабатывали вещества для борьбы с другими бактериями – антибиотики. Другие микроорганизмы, в свою очередь, приобретали механизмы защиты от таких соединений. Таким образом, антибиотикорезистентность – это древнее явление.
Она всегда определяется генами и передается из поколения в поколение. Ученые нашли такие гены даже в арктической вечной мерзлоте возрастом 30 тысяч лет и в образцах кишечной микрофлоры Тирольского человека. Это найденная в Альпах мумия возрастом более 5 тысяч лет. И сейчас в окружающей среде и у диких животных устойчивые бактерии и гены устойчивости встречаются повсеместно.
Микробы становятся устойчивыми к антибиотикам либо в результате случайного изменения генов – мутаций, либо в результате передачи генов устойчивости от другого микроба, который уже обладает этим свойством. Даже если устойчивость приобрели безобидные бактерии, населяющие кишечник животных или человека, или свободные бактерии в окружающей среде – эти гены могут передаться оказавшимся рядом болезнетворным бактериям.
Если на группу бактерий (популяцию) в организме человека, животного или в окружающей среде воздействует антимикробное средство, в такой популяции выживают только устойчивые бактерии. Выиграв конкурентную борьбу, они размножаются, распространяются и передают свои гены дальше. Это явление под названием «селективное давление» и определяет опасность использования антибиотиков.
Когда впервые появилась проблема?
На момент внедрения антибиотиков в практику устойчивость к ним бактерий была редким явлением. Это привело к беспрецедентному прорыву в медицине.
Однако специалисты уже тогда понимали, что долго такое благоденствие не продлится. Еще сэр Александр Флеминг, первооткрыватель пенициллина, первого антибиотика, в лекции по случаю вручения ему Нобелевской премии в 1945 году предупреждал об опасности приобретения патогенными бактериями устойчивости к пенициллину.
С учетом масштабов применения антибиотиков в животноводстве и медицине, рост и распространение устойчивости были всего лишь вопросом времени. Довольно долго ущерб от резистентности сдерживался открытием новых антибиотиков. Но если в период «антибиотикового бума» середины ХХ века в год ученые открывали десятки новых препаратов, то с начала XXI века медицина получила всего два новейших класса антибактериальных препаратов.
Применение антибиотиков в медицине и животноводстве
У проблемы антибиотикорезистентности есть две стороны: медицинская и ветеринарная. Конечно, основная проблема для здравоохранения – это применение антибиотиков в медицине, в особенности неправильное: например, назначения в отсутствие показаний, безрецептурная продажа и самолечение, изобилие контрафактных и некачественных антибиотиков.
Распространению резистентности способствует и то, что в развивающихся странах значительно возросла доступность препаратов для населения, а также все более активное перемещение по миру людей, животных, обмен продуктами питания и другими товарами, а с ними – и устойчивыми микроорганизмами.
Но и сельское хозяйство играет немаловажную роль в процессе развития и распространения резистентности.
На животноводство приходится приблизительно ¾ производимых в мире объемов антибактериальных средств. При этом большинство классов антимикробных средств – общие для медицины и ветеринарии. В сельском хозяйстве их используют для профилактики и лечения инфекций животных и даже в качестве стимуляторов роста.
Да-да, никто точно не знает как, но небольшое количество антибиотиков, добавляемое в корм скоту, действительно способствует увеличению привесов. Однако самая большая опасность для здоровья населения как раз и скрывается в таком постоянном использовании малых доз антибиотиков.
В хозяйствах появляются и распространяются устойчивые бактерии. Среди них есть и зоонозные, то есть те, которые могут вызывать заболевания как животных, так и человека.
Сальмонеллез, кампилобактериоз, колибактериоз, йерсиниоз… Эти инфекционные заболевания чаще всего характеризуются тошнотой, рвотой, диареей и сильными болями в течение нескольких дней. Намного опаснее зоонозные инфекции для людей с ослабленным иммунитетом, детей и пожилых, а некоторые штаммы вируса могут привести к летальному исходу. В тяжелых случаях для лечения необходимы антибиотики, поэтому заражение устойчивыми бактериями особенно опасно.
Возникающие в хозяйствах устойчивые бактерии заражают людей тремя основными способами:
– Через продукцию животноводства. Часто причиной заражения является плохо прожаренный фарш, сырые куриные яйца и молоко, но источниками заразы могут быть даже овощи с фруктами.
– Через контакт с зараженными животными – в зоне риска в первую очередь работники животноводческих предприятий.
– Через воду, почву и другие компоненты окружающей среды, животных-переносчиков, таких как насекомые, грызуны.
Вклад в проблему вносят, вероятно, и остатки антибиотиков в продуктах питания животного происхождения, способствуя селекции устойчивых бактерий в организме потребителей.
Бывает и так, что антибиотик снижает эффективность в медицине исключительно из-за его применения в животноводстве. Хороший пример – колистин. Долгое время этот препарат против кишечной палочки почти не применяли в медицине из-за тяжелых побочных эффектов, но его активно использовали в качестве стимулятора роста для скота. Однако, несмотря на побочные эффекты, препарат недавно был отнесен к резервным антибиотикам для людей, то есть таким, которые применяют, когда ничего другое уже не помогает.
В Китае несколько лет назад колистин в медицине не использовали совсем, но неожиданно в госпиталях одного города врачи обнаружили устойчивую к нему кишечную палочку. Сравнив гены бактерий из больниц и с окрестных ферм, ученые выяснили: устойчивая к колистину кишечная палочка появилась на фермах и была занесена в больницы на лапках мух.
В результате в Китае запретили добавлять колистин в корм скоту для увеличения привесов.
Что мировое сообщество предпринимает для решения проблемы
Стратегия борьбы с устойчивостью к антибиотикам сегодня есть во многих странах, в том числе в сфере животноводства. Здесь им помогают организации, такие как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Всемирная организация здравоохранения животных (МЭБ), которые разрабатывают стратегии борьбы и полезные рекомендации.
Основа таких мер, конечно же, – это ограничение применения антибиотиков за счет разумного и рационального их использования. Многочисленные научные исследования показали, что снижение применения антибиотиков ведет и к снижению распространения устойчивых бактерий.
В сфере животноводства ключевые пункты стратегий – это ограничения использования важных для медицины препаратов, таких как уже упоминавшийся колистин, ципрофлоксацин, цефалоспорины последних поколений, которые следует использовать только в том случае, если ничего другого животному уже не поможет, но никак не для профилактики или стимуляции роста.
Другой важный пункт – соблюдение правил санитарии, которое предотвращает занос инфекций.
Хорошее подспорье в профилактике и борьбе – это средства, альтернативные действию антибиотиков: вакцины, бактериофаги, пробиотики, эфирные масла растений и так далее.
Важно и обучение ветеринарных врачей грамотному назначению антимикробных препаратов.
Лидеры по снижению использования антибиотиков в животноводстве – страны Европы: Нидерланды, Дания, Норвегия, Франция, Бельгия, Германия и другие. Работают над этим и страны Азии, например Япония и Таиланд. США больше рассчитывают на открытие новых антибиотиков.
Россией уже принята собственная Стратегия противодействия антибиотикорезистентности, составленная в соответствии с международными принципами. Исследования в рамках этой стратегии проводит в том числе наш институт – подведомственный Россельхознадзору Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов. Мы проводим научную работу, в которой изучаем устойчивость зоонозных бактерий ко всем группам антибиотиков. Бактерий – сальмонелл, кампилобактера, кишечную палочку, энтерококков – мы выделяем из продуктов питания животного происхождения и получаем от разных видов животных (коров, свиней и даже оленей) и птицы.
Как же снизить риск заражения устойчивыми бактериями?
Необходим помнить, что один из основных путей заражения – пищевой. Чтобы обезопасить себя от пищевых инфекций, необходимо соблюдать несколько несложных правил, сформулированных ВОЗ:
- Подвергайте пищу тщательной термической обработке. Температура продукта должна быть минимум 70 °С.
- Съедайте приготовленную пищу горячей, поскольку при остывании велика вероятность размножения в ней различного рода бактерий. Если разогреваете пищу, то делайте это при той же температуре – не ниже 70 °С.
- Храните пищу при температуре не выше 10 °С.
- Не допускайте контакта сырой и приготовленной пищи. Например, не стоит резать ножом сырое мясо, а потом сразу сыр.
- Мойте руки перед приготовлением еды. Тщательно мойте фрукты и овощи.
- Держите кухню и все кухонные принадлежности в чистоте, не допускайте появления насекомых и тем более мышей и крыс.
- Помните, что опасные бактерии могут попасть в пищу от собак, кошек, птиц и других домашних животных. Соблюдайте простые правила гигиены и следите за здоровьем ваших питомцев.
Дмитрий Макаров, Анастасия Мазнева
