Глава 6. Чрезмерное использование антибиотиков 8 страница
Масштабы применения антибиотиков огромны и с каждым годом растут. В 1945 году статья в престижном журнале Journal of Clinical Investigation говорила о великолепной эффективности пенициллина – 64 % излечившихся от пневмонии[69]. Это приравнивалось к чуду. Но в 2010 году поставщики медицинских услуг прописали 258 миллионов курсов антибиотиков жителям США[70]. Масштабы увеличились в четыре миллиона раз – на каждую тысячу жителей страны пришлось по 833 предписания. Мы не знаем, все ли курсы были пройдены, но большинство точно. Около четверти выписали семейные врачи, чуть меньше – педиатры и терапевты. Стоматологи – 10 %, около 25 миллионов в год.
Самый высокий процент предписаний – для детей младше двух лет: 1365 на 1000 детей. Это означает, что средний американский ребенок еще до двух лет получает около трех курсов. За следующие восемь лет жизни еще в среднем восемь. Экстраполируя текущую статистику Центра по контролю и профилактике заболеваний, мы находим, что дети получают примерно семнадцать курсов антибиотиков до 20-летнего возраста. Это большое число, но оно вполне соответствует предыдущим исследованиям в США и других развитых странах[71].
В промежутке от 20 до 40 лет получают еще по тринадцать курсов. То есть в целом до сорока лет американцы получают 30 курсов мощных лекарств. Естественно: кто-то больше, кто-то – меньше. Но последствия значительны. Многие молодые женщины станут матерями следующего поколения, и именно от них дети получат первые микробиомы. И как все это лечение повлияет на передачу?
|
|
|
* * *
Первая признанная проблема, вызванная избыточным использованием антибиотиков, – сопротивляемость. Проще говоря, чем чаще мы и наши дети принимаем их, тем с большей вероятностью отбираются бактерии, умеющие сопротивляться действию этих лекарств. Многие не очень хорошо понимают, что такое сопротивляемость. Они считают, что «приобрели иммунитет к антибиотикам», тогда как на самом деле его приобрели бактерии.
Вот один из возможных алгоритмов. Ребенок получает антибиотик, например амоксициллин, для лечения инфекции. Эта производная пенициллина – самый часто прописываемый детям многих стран антибиотик. При употреблении (чаще всего представляет собой жидкость цвета жвачки) он абсорбируется в кишечнике и попадает в кровь. Оттуда начинает путешествие по всем органам и тканям – желудку, легким, рту, горлу, коже, ушам и т. д., – и уничтожает бактерии, которые встречает по пути. Так называемые антибиотики широкого спектра вроде амоксициллина – очень умелые убийцы.
Но проблема в том, что они прихватывают множество невинных «мирных жителей». Среди огромной бактериальной популяции есть как уязвимые, так и резистентные бактерии. Лекарство уничтожает уязвимые микробы по всему телу – вместе с патогеном, который чаще всего сосредоточен в одном месте. Это что-то вроде ковровой бомбардировки, которую проводят, когда на самом деле нужен точечный лазерный удар.
|
|
|
Тут и начинаются проблемы. Численность уязвимых видов сокращается (иногда до нуля), популяция резистентных увеличивается (чем меньше конкурентов, тем активнее они процветают). В данном случае это везение, ведь именно их потомство будет самым многочисленным. Резистентным может оказаться как патоген, который, собственно, хотели уничтожить, так и многие «мирные жители».
Сопротивляемость распространяется по бактериальным сообществам двумя основными способами. Первый – рост организмов, которые уже ее приобрели, – так называемая вертикальная передача. Гены путешествуют от родителей к детям, от детей – к их детям и т. д. Когда в окружающую среду попадают антибиотики, резистентные бактерии ведут себя похожим образом. В отличие от уязвимых, которые погибают, эти продолжают делиться и размножаться.
Второй – секс – так называемая горизонтальная передача. Некоторые бактерии ведут себя как отшельники, но многие неразборчивы в связях и постоянно занимаются сексом. Но это совсем не то, что вам представилось – они вовсе не суют друг в друга странные отростки, лежа на микроскопической кровати. Бактерии получают гены или обмениваются ими, словно бейсбольными карточками, и многие обеспечивают сопротивляемость. В присутствии генов резистентности и антибиотиков идет естественный отбор в пользу первых. Таким образом, выжившие адаптируются к созданному для их уничтожения лекарству, которое становится менее эффективным, а то и вовсе бесполезным. В присутствии антибиотиков отбор в микробном населении поощряет резистентность.
|
|
|
Динамика появления резистентных бактерий очень поучительна. Например, небольшой дозы амоксициллина достаточно, чтобы убить встреченные пневмококки. Но не все. В популяции из миллиона может оказаться один «аутсайдер» с небольшой, случайно появившейся генетической вариацией, которая дала ему сопротивляемость. После того как гибнут остальные 999 999 бактерий, «аутсайдер» размножается, занимая появившуюся пустую нишу. Он становится доминирующим. Затем резистентная бактерия передается от одного к другому через кашель или чихание. Теперь давайте представим, что другому тоже дают большую дозу амоксициллина. У него опять-таки умирают все уязвимые пневмококки. В популяции резистентных появляется вариант, который умеет сопротивляться эффективнее, к тому же вооружен всем обычным бактериальным арсеналом. И так далее.
|
|
|
Сопротивляемость либо растет небольшими шажками, либо очень быстро. Иногда резистентный штамм получает новые гены от другой бактерии после «секса» и буквально одномоментно вырабатывает это свойство к целому классу препаратов. Во многих случаях бактерии получают гены от «мирных жителей», которые удержались после предыдущей актаки антибиотиками.
Пока амоксициллин дают нашим детям, у которых в носу и горле встречаются пневмококки, неважно, безвредные или нет, сопротивляемость неизбежно будет появляться. Правда, конечно, не у всех и не после каждого курса лечения. Это своеобразное казино: и для каждого отдельного ребенка, и для каждого сообщества. Многое зависит от случайных факторов. Резистентные бактерии могут потерпеть неудачу и вымереть; наверное, чаще всего так и случается. Но некоторые держатся годами.
В глобальном смысле бактерии, получившие сопротивляемость к пенициллину именно таким способом, в последние десятилетия медленно и неумолимо распространяются. И это лишь один пример. Точно так же растет сопротивляемость к макролидам (эритромицину, кларитромицину, азитромицину), тетрациклинам (доксициклину), фторхинолонам (ципрофлоксацину) и нитроимидазолам (метронидазолу).
Одна из проблем – родители не знают или не уделяют должного внимания это явлению, быстро развивающемуся в обществе. Вернемся к примеру с отитом и представим возможный разговор в кабинете врача:
ВРАЧ: Ваша дочь беспокойна, потому что у нее отит.
МАТЬ: Я так и поняла – у нее уже бывали отиты раньше. Можно прописать ей антибиотик?
ВРАЧ: Более чем в восьмидесяти процентах случаев инфекцию вызывает вирус, так что антибиотики не сработают.
МАТЬ: А что насчет остальных двадцати процентов?
ВРАЧ: Мы избыточно используем антибиотики. И чем больше, тем лучше бактерии учатся им сопротивляться и шире распространяются в обществе.
Мать проводит небольшой подсчет. «Общество» – это другие дети. Но ее-то ребенок может оказаться и среди оставшихся 20 %. «Антибиотики не повредят, а я хочу, чтобы лечение было самым лучшим».
Врач тоже проводит небольшой подсчет. Да, действительно: антибиотики могут не помочь, но точно не повредят. «Хорошо, я пропишу курс амоксициллина на десять дней».
* * *
Близится второй кризис, который лишь подчеркивают избыточное использование лекарств и сопротивление им: фармацевтические фирмы уже не успевают производить новые антибиотики, которые действуют на резистентные бактерии. Некоторые современные инфекции уже невозможно вылечить с их помощью, и, скорее всего, вскоре появятся и новые.
Антибиотики бывают узкого спектра действия (убивают лишь несколько видов бактерий) и широкого (убивают множество видов микробов). Большинство фармацевтических компаний предпочитают вторые, потому что чем шире они применяются, тем лучше продаются. Врачам они тоже нравятся, и не без причины: иногда очень трудно определить, чем именно вызвана инфекция – стрептококком, стафилококком или E. coli , а данные лекарства действуют и на тех, и на других, и на третьих. Но есть и значительный недостаток: чем шире спектр действия, тем активнее происходит отбор по сопротивляемости.
Совершенно очевидно, что чем больше мы будем применять антибиотики, тем быстрее разовьется сопротивляемость, так что срок полезного действия сократится. В начале эпохи ученым удавалось держать отрыв, регулярно разрабатывая новые лекарства. Но сейчас конвейер постепенно замедляется. Все «простые» уже открыты. Сейчас фармацевтические компании скорее занимаются сменой глазури на одних и тех же пирожных: чуть-чуть меняют существующие рецепты, не разрабатывая новые ингредиенты.
Огромные усилия и расходы, связанные с разработкой принципиально новых антибиотиков, компаниям просто невыгодны – особенно узкого спектра. Хочется разрабатывать те, которые в течение многих лет будут принимать миллионы людей – например, средства от высокого уровня холестерина, диабета или гипертонии. Это прибыльно.
Несколько лет назад, когда я работал в Американском обществе инфекционных заболеваний (АОИЗ), одной из моих задач было попытаться убедить Конгресс США принять законы, которые помогут снова запустить застрявший конвейер. Нас очень беспокоит прекращение разработки новых лекарств, потому что мы отлично знаем: на этот процесс уходят годы. Нельзя ждать появления новой легко передающейся бактерии, которая не поддастся лечению никакими существующими антибиотиками. Я несколько лет подряд регулярно ездил в Вашингтон и работал там с другими членами команды АОИЗ, другими организациями, преследующими похожие цели, и членами семей пациентов, которые умерли или получили тяжелые увечья из-за микроорганизмов, сопротивлявшихся антибиотикам. При любых возможностях мы выступали в Конгрессе – на брифингах или формальных собраниях комитетов.
Истории о молодых, здоровых людях, пораженных ужасными, безжалостными инфекциями, были печальными и пугающими. Однажды свою историю рассказал Брэндон Ноубл, игрок в американский футбол, выступавший за «Вашингтон Редскинс». Он был настоящей звездой, его знали все присутствовавшие. Как и многие профессиональные спортсмены, он получил серию травм, в его случае – колена. И как все, отправился в госпиталь, чтобы залечить порванные связки, это относительно рутинная процедура. Таких операций проводятся тысячи в год. Но в его колено попал резистентный к антибиотикам Staphylococcus aureus (так называемый метициллин-резистентный золотистый стафилококк, или МРЗС[72]). Колено пришлось вычищать много раз; несмотря на необходимое лечение, подвижные части оказались необратимо искалечены. Когда инфекцию, наконец, вылечили, Ноубл уже не мог нормально ходить, карьера закончилась. Увидев, как этот человек хромает к микрофону, мы сразу поняли, насколько сильным оказалось повреждение. Позже он сказал: «Самая худшая и неожиданная вещь, с которой я столкнулся за время футбольной карьеры, маленькая штуковина, которую я и разглядеть-то не мог[73]».
Следующей выступила женщина из небольшого городка в Пенсильвании, которая рассказала о своем сыне Рикки Ланетти, старшекурснике-футболисте из колледже. Готовясь к играм плей-офф третьего дивизиона NCAA[74] он заметил воспаление на ягодице. Небольшой абсцесс, ничего с виду особенного, не больше прыщика. Никто, в том числе он сам, особо не беспокоился, некогда – впереди большая игра.
Через несколько дней молодой человек умер от тяжелой МРЗС-инфекции, распространившейся из абсцесса по всему телу. Его иммунная система не смогла справиться, не спасли даже большие дозы антибиотиков. Мы в тишине внимали материнскому горю. Она показала прекрасную фотографию, на которой стояла с сыном. Он возвышался над ней, одетый в футбольную форму. А теперь его не было.
Когда Конгресс рассматривает какой-либо вопрос, иногда заинтересованные стороны приглашаются за круглый стол, который организуется одним из подкомитетов Сената или Палаты представителей. Заседания проходят в больших залах с классической планировкой и мебелью, символизирующих силу нашей демократии. Рассаживаются все в соответствии с иерархией власти: конгрессмены перед кафедрой, перед ними столы, за которыми находятся выступающие. В дальней части комнаты кресла, где сидят люди в ожидании своей очереди, помощники конгрессменов и просто любопытствующие зрители.
На слушании часто выступают по три-четыре группы, организованные в соответствии с темами обсуждений. Первыми идут конгрессмены и знаменитости, затем – их друзья, потом – заинтересованные организации. Я много раз выступал по этому вопросу, но АОИЗ, профессиональная организация, наиболее заинтересованная и обладающая самыми большим знаниями по теме, всегда читает доклады в конце. К этому времени, после нескольких часов унылых выступлений, хвалебных речей и перерывов, зал почти пустеет. Большинство конгрессменов расходятся, но председатель остается, чтобы сделать окончательный вывод по вопросам, волнующим нацию.
Точно по такому же сценарию проходил и тот круглый стол. Наконец очередь дошла до меня. Я подготовил речь о том, зачем нужно снова запускать конвейер антибиотиков и как это лучше сделать. Единственным оставшимся конгрессменом был председатель подкомитета, пожилой мужчина с южным акцентом. Прежде чем я успел начать, он сказал, что с удовольствием выслушает выступление по этому вопросу. Затем продолжил: «Несколько недель назад я играл в гольф с другом. Он пожаловался мне, что у него болит колено, и сказал, что записался на операцию по замене коленного сустава. В следующий раз я увидел его на похоронах. Во время операции попала МРЗС-инфекция, которая его убила – вот так все просто. Его было нечем лечить. Так что я знаю, о чем вы говорите».
В зале осталась лишь горстка людей, но этот конгрессмен отлично понял, почему нужно что-то делать. Его комитет высказался в поддержку законопроекта, который, в конце концов, превратился в федеральный закон о стимулировании разработок новых лекарств. Впрочем, парадокс по-прежнему никуда не делся: антибиотиков у нас намного больше, чем нужно, но при этом недостаточно «правильных», которые могут вылечить резистентные инфекции. А проблемы связаны между собой: первая порождает вторую.
Но сопротивляемость обусловлена не только избыточным использованием антибиотиков. Это связано еще и с тем, как мы обращаемся с животными на фермах.
Глава 7. Современный фермер
Представьте себе коров, мирно пасущихся на лужайке, пережевывающих жвачку, переходящих с места на место, чтобы пощипать зеленой травки. Это сцена нашего аграрного прошлого, достойная кисти Нормана Роквелла: ухоженные амбары, красивые живые изгороди, довольные коровы, изредка нарушающее тишину жужжание мухи, прерываемое шлепком хвоста.
А вот другая картина: животные стоят рядами в маленьких, тесных металлических загончиках, высунув головы в кормушки с кукурузой. Плотный, едкий запах навоза распространяется на мили вокруг. Коров выпускают на большие откормочные площадки, где они ходят по голой земле и собственным фекалиям и постоянно едят.
Большинство антибиотиков, производимых в США, предназначены не для людей, а для этих огромных откормочных площадок коров, свиней, кур и индеек. Это современные промышленные комбинаты по откармливанию на убой миллионов (в случае с курами, миллиардов) животных. Агрономы стремятся повысить производство мяса, в том числе благодаря повышению эффективности питания – процента калорий, превращающихся в мясо, в еде животных. Подкормка антибиотиками – ключевая часть процесса, обеспечивающая рост жировых отложений. Но одновременно это приводит к росту сопротивляемости среди микробов, обитающих в животных, а также к осадку лекарств в нашей еде и воде. Это важная, пусть и некрасивая, аналогия с тем, что мы, возможно, делаем с нашими детьми.
Сейчас известно, что сопротивляемость у людей появляется, когда антибиотик убивает уязвимых микробов и при этом оставляет в живых те, которые случайным образом получили сопротивляемость в результате генетических вариаций. Резистентные виды процветают, делая последующие курсы лекарств менее эффективными. То же самое происходит и на ферме, но на этом вопросе хотелось бы остановиться подробнее.
Бактерии, грибки и водоросли вот уже сотни миллионов лет ведут между собой бесконечную химическую войну[75]. В борьбе за выживание они вырабатывают как естественные антибиотики для самозащиты, так и гены для противодействия собственным антибиотикам и антибиотикам противников. Таким образом, в микроорганизмах появились два набора сложных генов: для выработки антибиотиков и для сопротивления им.
В 2011 году ученые, анализируя 30 000-летние бактерии, найденные в вечной мерзлоте Юкона, обнаружили, что они умеют сопротивляться антибиотикам – и естественным, из плесени, и полусинтетическим, имеющим похожие основные структуры[76]. Это открытие стало прямым доказательством, что древние гены сопротивляемости были широко распространены, причем задолго до того, как люди начали лечить болезни этими лекарствами. Из свидетельства об этой древней гонке вооружений следует, что данное явление не наша вина. Или, если точнее, не совсем наша, но мы его серьезно усугубили. При этом не известно, насколько порядков оно усилилось в сфере влияния людей, но точно можно сказать, что серьезно. Даже морская живность, обитающая среди нашего мусора, демонстрирует сопротивляемость, которую вызвала деятельность людей[77]. Мы оставляем отпечаток везде.
Еще одно следствие древнего происхождения – простого решения проблемы найти не удастся. Мы никогда не сможем полностью избавиться от сопротивляемости, потому что теория Дарвина верна. Когда популяция встречается с фактором стресса, идет сильный отбор – в данном случае по этому критерию. И еще одно – никогда не удастся разработать суперантибиотик, который лечит все. Микробы слишком разнообразны, а природа постоянно дарит им новое оружие.
* * *
Пасторальные скотные дворы сменились откормочными площадками и гигантскими курятниками, где находятся десятки тысяч животных. В одном хлеву крупной промышленной свинофермы может жить поголовье в две тысячи свиней, и даже больше. В одном курятнике – до двадцати тысяч кур. Поместив их всех в тесные, антисанитарные условия, фермеры создали отличную среду для размножения и распространения бактерий.
Но фермеры скармливают животным антибиотики вовсе не для того, чтобы иметь возможность поместить на небольшом пространстве больше здоровых животных. На самом деле они не дают полные терапевтические дозы, которых достаточно для лечения инфекций. В большинстве случаев «подопечные» получают пищу или воду с низкой, субтерапевтической, дозой лекарства для увеличения эффективности питания. Это называется «стимулированием роста».
Эта практика началась еще в середине 1940-х: фармацевтические компании обнаружили, что животные, которым дают антибиотики[78], быстрее набирают мышечную массу. Пересматривая старую литературу, я наткнулся на очень интересное исследование 1963 года[79]. Пора зительно (по крайней мере, для меня), но уже тогда была описана природа взаимодействия кишечных микробов и антибиотиков! Ученые задали себе вопрос, чем обусловлены наблюдаемые эффекты стимулирования роста животных: самими антибиотиками (которые воздействуют на ткани) или же изменениями в микробиоме (или, в их терминологии, «нормальной флоры»), которые вызываются лекарствами. Для этого они вырастили две группы цыплят: в обычных условиях, или, как мы говорим, «конвенционно», и в стерильных, вообще без микробов. В каждой группе половина животных получала антибиотики, а другая – контрольная группа – не получала.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 102; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!