Мінус одна загроза вимирання. Вчені дізналися, як ліки можуть вплинути на стійкість до антибіотиків

29 липня 2021, 21:00
НВ Преміум
Вы также можете прочесть этот материал на русском языке
Супербактерії - штами небезпечних інфекцій, які можуть протистояти кільком антимікробним препаратам (Фото:nobeastsofierce / stock.adobe.com)

Супербактерії - штами небезпечних інфекцій, які можуть протистояти кільком антимікробним препаратам (Фото:nobeastsofierce / stock.adobe.com)

Відкриття антибіотиків повністю змінило медицину у 20 столітті, тому сьогодні вже не можна уявити собі життя без них, але що як ці ліки стануть марними?

У такому випадку люди буду вмирати від простих інфекційних захворювань, викликаних бактеріями.

Чим більше в побуті перебувають антибіотики, тим краще бактерії починають пристосовуватися до них, і їх стає все важче вбити — це явище називається стійкістю до антибіотиків.

Відео дня

ВООЗ називає це «однією з найбільших загроз глобальної безпеки і розвитку в галузі охорони здоров’я сьогодні», пише BBC.

Особливу небезпеку становлять супербактерії - штами небезпечних інфекцій, які можуть протистояти кільком антимікробним препаратам.

Згідно з дослідженням, опублікованим в eLife, вчені запропонували нову структуру, яка може пролити світло на те, як буде розвиватися стійкість до антибіотиків у відповідь на різні комбінації лікування.

Дослідження, проведене спільно з біофізиком з Мічиганського університету Кевіном Вудом, може допомогти медикам підібрати час, дозу й послідовність антибіотиків для лікування поширених інфекцій, щоб запобігти загрозі, що назріває у зв’язку зі стійкістю до антибіотиків.

Комбінації ліків є одним із багатообіцяльних підходів, щоб запобігти появі супербактерій.

Поки вчені достовірно не знають, як саме комбінована терапія може на це вплинути, особливо в клінічних умовах.

«Взаємодія між антибіотиками може прискорити, зменшити або навіть повернути назад розвиток стійкості, а стійкість до одних ліків може також впливати на стійкість до інших. У цих взаємодіях беруть участь гени, конкуруючі шляхи еволюції і зовнішні чинники стресу, що робить складним сценарій для розбору », — пояснює перший автор Еріда Джині, науковий співробітник відділу математики, Instituto Superior Tecnico, Університет Лісабон, Португалія.

У своєму дослідженні вчені взяли фундаментальний вимір пристосованості мікробів — швидкість їх росту, вимірювану простою кривою зростання в часі — і пов’язали це зі стійкістю до двох теоретичних ліків. У моделі вони припустили, що стійкі до ліків супербактеріі реагують на високу концентрацію ліків точно так, як і чутливі до ліків клітини реагують на низьку концентрацію ліків.

Це припущення, що ґрунтується на масштабуванні, означає, що поведінка цих мутантів при зростанні може бути виведено з поведінки чутливих клітин, просто вимірюючи їх зростання в діапазоні концентрацій. Потім команда пов’язала це припущення з відомої статистичною залежністю, званої рівнянням Прайса (перший формальний метод для ієрархічного аналізу природного відбору), щоб пояснити, як лікарські взаємодії і перехресна резистентність впливають на те, як популяції кількісно розвивають резистентність і адаптуються до комбінацій ліків.

Ця модель масштабування показала, що відбір ознак стійкості визначається як взаємодією ліків, так і перехресною резистентністю (коли клітини розвивають стійкість до одного з ліків і одночасно стають стійкими до інших ліків). Суміш двох препаратів в моделі призводить до помітно різниці траєкторії зростання і швидкості адаптації зростання, в залежності від того, як ліки взаємодіють.

Наприклад, адаптацію зростання можна сповільнити за допомогою ліків, які взаємно послаблюють одна одну — ліки, які взаємодіють «антагоністично», — але ефект можна пом’якшити або навіть повернути назад, якщо стійкість до одного з ліків сильно корелює зі стійкістю до іншого. Пророцтва моделі допомагають пояснити суперечливу поведінку, що спостерігається в минулих експериментах, Enterococcus faecalis.

Створивши базову модель, команда потім додала вплив мутацій на лікарську стійкість. Вони розглянули два різних шляхи накопичення мутацій: в першому існував єдиний шлях між спадковою генетикою і всіма можливими комбінаціями мутацій. У другому вони припустили, що мутації повинні виникати в певній послідовності. Вони використовували теоретичну комбінацію двох препаратів, одну в більш високих дозах, ніж іншу, і виявили, що послідовний шлях веде до повільнішої адаптації зростання, відображаючи його еволюцію до першого пристосованішого мутанта перед подальшою адаптацією.

Крім можливості включити в модель мутації, команда також перевірила, чи можуть вони передбачити ефекти різних термінів і послідовностей лікування антибіотиками. Вони вивчили два послідовних режиму, A і B, засновані на різних комбінаціях доз тігецикліна і ципрофлоксацину. Вони виявили, що як рівень стійкості до двох препаратів, так і швидкість росту збільшуються під час лікування, як вони і очікували. Але динаміка цього збільшення залежить від відносної тривалості кожного лікування і загальної тривалості лікування.

«На відміну від класичних генетичних підходів до вивчення лікарської стійкості, ми використовували прості припущення про масштабування — то, що зазвичай використовується у фізиці, — щоб значно знизити складність проблеми. Цей підхід допомагає нам розплутати ряд конкуруючих еволюційних ефектів і може в кінцевому підсумку запропонувати основу для оптимізації залежить від часу лікування з використанням декількох лікарських препаратів », — робить висновок співавтор Вуд, доцент кафедри УМ Біофізика і фізика.

До чого призведе стійкість?

Варто відзначити, що вченим все більше стає відомо про стійкість, яка активно поширюються — це може ввести в глухий кут системи охорони здоров’я, які кожен день отримують виклик від інфекційних захворювань.

Стійкість ускладнює лікування деяких захворювань, таких як менінгіт, пневмонія або туберкульоз.

Можливо, знадобляться більш сильні і дорогі ліки, або більше часу, щоб видужати, не кажучи вже про ризик розвитку інших проблем зі здоров’ям.

Стійкість також ускладнює догляд за людьми з хронічними захворюваннями. В такому випадку людям потрібно інше лікування, таке як хіміотерапія, операція або діаліз.

У зв’язку з проблемою, яка може бути набагато небезпечнішою, ніж коронавірус, вчені повинні зробити все, щоб запобігти появі супербактерій. Для цього слід активізувати розробку нових антибіотиків і вакцин, а також діагностичних тестів для виявлення цих мутантів. Тим часом лікарям слід припинити непотрібне використання антибіотиків і розробити більш безпечні методи лікування в лікарнях і клініках, а посадові особи громадської охорони здоров’я повинні контролювати стійкість до антибіотиків і відстежувати її поширення.

Щоб допомогти боротися зі стійкістю до антибіотиків і захистити себе від інфекції не приймайте антибіотики, якщо ви не впевнені, що вони вам потрібні.

Приблизно 30% з мільйонів рецептів, які щороку виписуються не потрібні. Завжди запитуйте свого лікаря, чи дійсно допоможуть антибіотики.

Якщо ви вже почали приймати антибіотики — йдіть до кінця, дотримуйтесь рецепта, навіть якщо відчуєте себе краще.

Якщо ви зупинитеся до того, як інфекція буде повністю знищена, ці бактерії з більшою ймовірністю стануть стійкими до ліків.

Ще один крок до запобігання стійкості - це імунізація, вона може захистити вас від деяких захворювань, які лікують антибіотиками. До них відносяться правець і коклюш.

Правова інформація. Ця стаття містить загальні відомості довідкового характеру і не повинна розглядатися як альтернатива рекомендаціям лікаря. НВ не несе відповідальності за будь-який діагноз, поставлений читачем на основі матеріалів сайту. НВ також не несе відповідальності за зміст інших інтернет-ресурсів, посилання на які присутні в цій статті. Якщо вас турбує стан вашого здоров’я, зверніться до лікаря.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Здоров'я
Головні новини про здоров’я, фітнес та харчування
Щосуботи

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X