Ақпарат

22.4C: Антибиотиктер: біз дағдарысқа тап боламыз ба? - Биология


ҮЙРЕНУ МАҚСАТТАРЫ

  • Антибиотиктерге төзімділікті талқылаңыз.

Антибиотик сөзі «қарсы» және «өмір» дегенді білдіретін «биос» грек сөзінен шыққан. Антибиотик - бұл микробтармен немесе синтетикалық жолмен шығарылатын, басқа организмдердің өсуіне қарсы болатын химиялық зат. Бүгінгі жаңалықтар мен басқа да бұқаралық ақпарат құралдары антибиотикалық дағдарысқа қатысты мәселелерді жиі қарастырады. Бұрын бактериялық инфекциялармен оңай емделген антибиотиктер ескіре бастады ма? Жаңа «саңырауқұлақтар» бар ма: бактериялар біздің антибиотиктер арсеналына төзімді бола бастады? Бұл антибиотиктерді тоқтатудың басы ма? Бұл сұрақтардың барлығы денсаулық сақтау қауымдастығын алаңдатады.

Төзімді бактериялардың негізгі себептерінің бірі - антибиотиктерді теріс пайдалану. Антибиотиктерді абайсыз және шамадан тыс қолдану бактериялардың төзімді түрлерінің табиғи іріктелуіне әкелді. Антибиотик жұқтыратын бактериялардың көпшілігін өлтіреді; сондықтан тек төзімді формалар қалады. Бұл төзімді формалар көбейеді, нәтижесінде төзімді емес формаларға қарағанда төзімді формалардың үлесі артады. Антибиотиктерді қолданудың тағы бір маңызды себебі - суық тию немесе тұмау бар науқастарда, олар үшін антибиотиктер пайдасыз. Сондай -ақ мал шаруашылығында антибиотиктерді шамадан тыс қолдану, сонымен қатар антибиотиктерді мал азығына үнемі қолдану бар, екеуі де бактерияға төзімділікті арттырады. АҚШ -та өндірілген антибиотиктердің 70 пайызы жануарларға беріледі. Олар малға аз мөлшерде берілетіндіктен, қарсылықтың даму ықтималдығы барынша жоғарылайды. Бұл төзімді бактериялар адамдарға тез ауысады.

Superbugs бірі: MRSA

Антибиотиктерді абайсызда қолдану бактериялардың төзімді түрлерінің популяциясын кеңейтуге жол ашты. Мысалға, Staphylococcus aureus, жиі «стафилококк» деп аталады, адам ағзасында өмір сүре алатын және әдетте антибиотиктермен оңай емделетін қарапайым бактерия. Метициллинге төзімді өте қауіпті штамм Staphylococcus aureus (MRSA) соңғы бірнеше жылда жаңалық жасады. Бұл штамм метициллин, амоксициллин, пенициллин және оксациллинді қамтитын көптеген жиі қолданылатын антибиотиктерге төзімді. MRSA терінің инфекциясын тудыруы мүмкін, бірақ ол сонымен қатар қанға, өкпеге, зәр шығару жолдарына немесе жарақат алған жерлерге жұқтыруы мүмкін. MRSA инфекциясы денсаулық сақтау мекемелерінде адамдар арасында жиі кездесетінімен, олар ауруханаға жатқызылмаған, бірақ тығыз топтарда тұратын (әскери қызметкерлер мен тұтқындар сияқты) сау адамдарда да пайда болды. Зерттеушілер MRSA -ның соңғы көзі медициналық мекемелерде тұратындарға қарағанда әлдеқайда жас тұрғындарға бағытталғанына алаңдаушылық білдірді. Американдық медициналық қауымдастықтың журналы (JAMA) денсаулық сақтау мекемелеріндегі MRSA-мен ауыратындардың орташа жасы 68, ал «қауымдастықпен байланысты MRSA» (CA-MRSA) бар адамдардың орташа жасы 23-ті құрайды деп хабарлады.

Қорыта айтқанда, медициналық қауымдастық антибиотикалық дағдарысқа тап болды. Кейбір ғалымдар бактериялық инфекциялардан антибиотиктермен ұзақ жылдар бойы қорғалғаннан кейін, біз қарапайым бактериялық инфекция қайтадан адам популяциясын жойып жіберетін уақытқа қайта оралуымыз мүмкін деп санайды. Зерттеушілер жаңа антибиотиктерді ойлап табуда, бірақ тиімді және мақұлданған препаратты жасау үшін ұзақ жылдар бойы зерттеулер мен клиникалық зерттеулер, сонымен қатар миллиондаған доллар қаржы салымдары қажет.

Негізгі ұпайлар

  • Антибиотиктерге төзімділік кезінде антибиотиктер инфекцияға ұшырайтын бактериялардың көпшілігін өлтіреді, тек олардың төзімді формаларын қалдырады, олар төзімділерге қарағанда төзімді формалардың үлесін арттырады.
  • Суық тию мен тұмауды емдеу мен малдарды дәрі -дәрмекпен емдеу бактерияға төзімділікке жауап беретін антибиотиктерді теріс қолданудың мысалы болып табылады.
  • Метициллинге төзімді Staphylococcus aureus (MRSA)-ауру адамдарға, сондай-ақ сау адамдарға жұқтыратын қауіпті антибиотиктерге төзімді бактериялар штаммының мысалы.
  • Антибиотиктерге төзімділіктің артуына байланысты, ғалымдар біз қарапайым бактериялық инфекция қайтадан адам популяциясына зиянды әсер ететін уақытқа қайта оралуымыз мүмкін деп санайды.

Негізгі шарттар

  • антибиотик: бактериялар мен соған ұқсас микроорганизмдердің жойылуына немесе өсуіне кедергі келтіретін кез келген зат

Сілтеме

Naimi, TS, LeDell, KH, Como-Sabetti, K, т.б. Метициллинге төзімді қауымдастық пен денсаулық сақтауды салыстыру Staphylococcus aureus инфекция JAMA 290 (2003): 2976-84, doi: 10.1001/jama.290.22.2976.


73 Адамдағы бактериялық аурулар

Бұл бөлімнің соңында сіз келесі әрекеттерді орындай аласыз:

  • Тарихи маңызы бар оба мен эпидемияны тудырған бактериялық ауруларды анықтау
  • Биофильмдер мен тағамдық аурулар арасындағы байланысты сипаттаңыз
  • Антибиотиктерді шамадан тыс қолдану «супер қателер» тудыруы мүмкін екенін түсіндіріңіз
  • Антибиотиктерге төзімділік мәселелерінде MRSA маңыздылығын түсіндіріңіз

Прокариот үшін адамдар баспаналы болудың тағы бір мүмкіндігі болуы мүмкін. Өкінішке орай, кейбір түрлердің өмір сүруі зиянды әсер етуі мүмкін және ауруды тудыруы мүмкін. Адам иелеріне зиян келтіретін бактериялар немесе басқа инфекциялық агенттер патогендер деп аталады. Вирустық және бактериялық сипаттағы қоздырғыштар тудыратын жойқын аурулар мен обалар миллиондаған жылдар бойы адамдарға және олардың ата-бабаларына әсер етті. Бұл аурулардың нақты себебі қазіргі ғылыми ой дамымайынша түсінілмеді және көптеген адамдар ауруды «рухани жаза» деп ойлады. Тек соңғы бірнеше ғасырларда адамдар зардап шеккен адамдардан аулақ жүруді, ауру құрбандарының мәйіттері мен жеке заттарын тастауды және санитарлық тазалық шаралары олардың ауруға шалдығу мүмкіндігін төмендететінін түсінді.

Эпидемиологтар аурулардың қалай берілетінін және олардың халыққа қалай әсер ететінін зерттейді. Көбінесе олар эпидемияның жүруін қадағалап отыруы керек - бұл бір мезгілде популяцияда өте көп адамдарда кездесетін ауру. Керісінше, пандемия - кең таралған және әдетте бүкіл әлемде таралатын індет. Эндемиялық ауру - бұл әрқашан популяцияда жиі кездесетін ауру.


Мәселе:

Микробқа қарсы тұрақтылық (АМР) микробқа қарсы препараттардың әсерінен (мысалы, антибиотиктер, саңырауқұлақтарға қарсы және вирусқа қарсы) микроорганизмдер өзгерген кезде пайда болады. AMR дамитын микроорганизмдерді кейде «супербактер» деп атайды.

  • 2014 жылы ДДҰ «AMR болашаққа болжам емес, ол дәл қазір әлемнің әр аймағында болып жатыр және кез келген жастағы, кез келген елде кез келген адамға әсер ету мүмкіндігі бар деп хабарлады. [AMR] - бұл халықтың денсаулығына үлкен қауіп ».

CDC деректері бойынша, АҚШ-тың жыл сайынғы дәрі-дәрмектерге төзімді инфекцияларға әсері 2,8 миллионнан астам ауруды қамтиды, олардың 35,000-нан астамы өлімге әкеледі.

  • Дәрілерге төзімді инфекциялар денсаулыққа жұмсалатын шығыстарға 20-25 миллиард АҚШ долларынан асады, ал өнімділігін жоғалту үшін қоғамға тағы 35 миллиард доллар қосымша шығындар әкеледі..

Дағдарыстың күшеюіне АҚШ -тың ғылыми зерттеулері мен әзірлемелері (R & ampD) микробқа қарсы R&D бірегей ғылыми, реттеуші және экономикалық міндеттеріне байланысты осы инфекциялармен күресу үшін жаңа антимикробтық препараттарды салудан бас тартты.

  • Фармацевтикалық инвестицияның 5% -дан азы антимикробтық дамуға кетеді.
  • Әлемдегі дәрі -дәрмек шығаратын 50 үздік 50 компанияның 2 -сі ғана микробқа қарсы препараттарды әзірлеуде.
  • Өндірілетін өнімнің 95% -дан астамын AWG құрамындағы шағын компаниялар жасайды.

Дәрігер Джанет Вудкок, FDA дәрі -дәрмектерді бағалау және зерттеу орталығының директоры, 2014 жылдың қыркүйек айында Денсаулық сақтау жөніндегі кіші комитеттің E & ampC комитетінің тыңдауында куәлік етті: «Жеке сектордағы антибактериалды препараттарды зерттеу мен дамытудың (R&DD) төмендеуі. , антибиотиктерге төзімді ауыр инфекциялар көбейіп келе жатқан кезде, бұл денсаулыққа байланысты үлкен проблема, бұл өте маңызды медициналық қажеттілікті қанағаттандырады ».


Антибиотиктерді табудың ERA кезеңі

Антибиотиктерді ашудың, дамытудың және өндірудің даңқты жылдары 1940-1960 жылдар аралығында болды. Кейінгі жылдары ашылу жалғасын тапты, бірақ алғашқы жылдардағыдай тез емес. Ең маңызды антибиотиктерге пенициллиндер, цефалоспориндер, тетрациклиндер, аминогликозидтер, хлорамфеникол, макролидтер және гликопептидтер жатады. Антибиотиктер Америка Құрама Штаттарында өмір сүру ұзақтығының 1900 ж. 47 жастан ерлер үшін 74 жасқа дейін, ал 2000 жылы әйелдер үшін 80 жасқа дейін ұлғаюында шешуші рөл атқарды.

10 000 -нан астам микробтық қайталама метаболиттер ашылды. 5 Жіп тәрізді бактериялар, яғни актиномицеттер, өздері шығаратын антибиотиктердің санында өте керемет. Белгілі антибиотиктердің 75% -ға жуығы актиномицеттермен шығарылады, ал олардың 75% -ға жуығы бір жыныста шығарылады, яғни Стрептомицес. Медицинада қолданылатын антибиотиктердің 90% -дан астамы актиномицеттерден алынады. Әдеттегі актиномицетте 23-30 гендік кластер (геномның шамамен 5%) қайталама метаболизмге арналған. 6 Сонымен қатар, жіп тәрізді емес бактериялар, мысалы, түрлері маңызды Бациллус60 -тан астам антибиотиктерді шығаруға қабілетті. Шынында да, белгілі антибиотиктердің 12% жіпсіз бактериялар шығарады. Сонымен қатар, фузид қышқылы сияқты кейбір пайдалы антибиотиктерді саңырауқұлақтар жасайды.Fusidium coccineum). 7


Липосомалар біздің антибиотикалық дағдарысқа жауап бола ала ма?

Біз антибиотикалық дағдарысқа тап болғанымыз жасырын емес. Шамадан тыс қолдану антибиотиктерге қарсы тұрақтылықты тудырды, Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы бізді «антибиотиктерден кейінгі дәуірге бет алдық» деп жариялады, онда онжылдықтар бойы емделіп келе жатқан қарапайым инфекциялар мен жеңіл жарақаттар тағы да өлтіруі мүмкін «. Берн университетінің ғалымдары ауыр бактериялық инфекцияларды емдейтін және бактерияға төзімділік мәселесін болдырмайтын жаңа антибиотиксіз қосылыс ойлап тапты.

Антибиотиктерге алғысымыз шексіз. Пенициллин табылғанға дейін 90 жыл бұрын пневмония, туберкулез немесе тіпті жұқтырған кесу өлімге әкелуі мүмкін. Ал бүгінде біздің көптеген хирургиялық процедуралар антибиотиктермен инфекциямен күресу мүмкіндігіне байланысты.

Алайда, ауруларды бақылау орталықтары бойынша антибиотиктерді қолданудың жартысына жуығы және жануарларда антибиотиктердің көп бөлігі қажетсіз немесе орынсыз, және бұл шамадан тыс қолдану антибиотиктерге төзімділікке әкелетін бірден бір маңызды фактор болып табылады.

Осы жылдар ішінде антибиотикалық «ақылды бомбалар» сияқты көптеген оқиғалар болғанымен, қиындық бактериялардың төзімділігін арттырмай -ақ, оларды жоюда болды. Бұл антибиотикалық емес әдістерге ұмтылу қажеттілігін тудырды, оның ішінде «ниндзя полимерлері» және шикі бал мен табиғи ақуыздар сияқты табиғи емдеу әдістері.

Берн университетінің Анатомия институтынан Эдуард Бабийчук пен Аннетт Дрегер әзірлеген және халықаралық ғалымдар тобы сынақтан өткізген бұл антибиотиктерге жатпайтын соңғы қосылыс липидтерден жасалған жасанды нанобөлшектерді, яғни «липосомаларды» жасау арқылы жасалған. хост жасушалар.

Клиникалық медицинада липосомалар пациенттердің ағзасына арнайы дәрі -дәрмектерді жеткізу үшін қолданылады. Берндегі ғалымдар жем ретінде әрекет ететін липосомалар құрды, олар бактериялық токсиндерді тартады, сондықтан оларды оқшаулауға және залалсыздандыруға болады, осылайша хост жасушаларын қауіпті токсиндік шабуылдан қорғайды. Токсиндерсіз, бактериялар қорғаныссыз болып қалады және иесінің иммундық жүйесі арқылы жойылады. Тәжірибелік, өлімге әкелетін септицемиядан кейін липосомалармен өңделген тышқандар қосымша антибиотикалық терапиясыз аман қалды.

«Біз бактериялық токсиндерге таптырмайтын жем жасадық. Уыттар липосомаларға өліммен әсер етеді, және олар бекітілгеннен кейін оларды қабылдаушы жасушаларға қауіп төндірмей -ақ оңай жоюға болады», - дейді зерттеуге жетекшілік еткен Эдуард Бабийчук.

«Бактериялар тікелей бағытталмағандықтан, липосомалар бактериялық төзімділіктің дамуына ықпал етпейді», - деп қосты Аннет Дрегер.


Антибиотиктерге қарсы тұру үшін не істеу керек?

Антибиотиктерге төзімділікпен күресудің ең айқын әдісі - антибиотиктерді қолдану мөлшерін азайту. Дәрігерлер мен дәрігерлер өздігінен шешілетін инфекцияларға антибиотиктерді тағайындаудан сақтана бастады және CDC басқаратын «Ақылды бол» сияқты бағдарламалар пациенттерге антибиотиктерді қашан және қалай енгізу керектігі туралы хабардарлықты арттыруға бағытталған [10].

Ет өнеркәсібінде антибиотиктерді шамадан тыс қолдану да көп назар аударды және FDA қазір антибиотиктерді тек ауру жануарларға ғана сақтауды ұсынады. Әзірге бұл шаралар ерікті болып табылады, бірақ көптеген адамдар өзгерістерді шынымен мәжбүрлеу үшін қатаң ережелер қабылдау керек деп санайды [11].

4 -сурет:Антибиотиктерге төзімділікке арналған шешімдер

Академиялық зертханалар да, биотехнологиялық компаниялар да антибиотиктерге төзімді бактерияларды анықтаудың жақсы диагностикалық құралдарын іздеуде [12]. Әдетте төзімді инфекциялар сынақ кезінде анықталады және дәрігерлер бір антибиотикті енгізеді, ал егер бактериялар жауап бермесе, екіншісіне ауысады. Бұл тәсіл тек уақытты ысырап етпейді, сонымен қатар күтпеген жағымсыз әсерлерге әкелуі мүмкін [13]. Бактериялардың антибиотиктерге сезімталдығын анықтаудың тиімдірек әдістері инфекцияның емделуін едәуір жақсартады және ықтимал індеттің алдын алуға көмектеседі.

Зерттеушілер сонымен қатар көп дәріге төзімді бактерияларды жоюдың жаңа стратегияларын зерттеп жатыр. Бір әдіс - бактериялардың әр түрлі процестеріне бағытталған жаңа антибиотиктерді іздеу. Өткен жылы Солтүстік -шығыс зерттеушілері жаңа антибиотик - Тейксобактиннің табылғанын хабарлады Туберкулез микобактериясы және MRSA. Бұл препарат қазіргі кезде қолданылатын кез -келген антибиотиктен өзгеше жұмыс істейді, ал Тейксобактинді зерттеу әлі нәрестелік сатысында, бұл антибиотикке төзімді бактериялар әлі ашылған жоқ [14].

Сол сияқты кейбір зерттеушілер қарсыласу стратегиясының өзіне бағытталған. Амоксициллин мен бактериялардың амоксициллинге төзімділігін тежейтін екінші молекула қоспасы Augmentin - бұл стратегияның табысты мысалы. Қарсылықтың ең кең және қолданылатын механизмі - антибиотиктерді кетіретін эффлюкс сорғылары, сонымен қатар, аралас терапияның осы түрлеріне қызығушылық тудырады [4].

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының сауалнамасы жарияланғаннан кейін және «супербукалар» туралы көптеген жаңалықтардан кейін, АҚШ -тың қаржыландыру көздері антибиотиктерді зерттеуге федералды шығындарды 50%-ға арттыру жоспарын жариялады. Бұл ақша емханалар мен ауруханаларда инфрақұрылым мен гигиеналық тәжірибені жақсарту арқылы індеттің алдын алуға көмектеседі. Сонымен қатар, бұл гранттар Ұлттық денсаулық сақтау институтының грант бөлу арқылы антибиотиктерге төзімділік бойынша академиялық зерттеулерді қаржыландырады [15]. Қаржыландырудың бұл қарқыны антибиотиктерге төзімділікпен күресудің бұрын сипатталған әдістерін зерттеуге үлкен әсер етуі мүмкін.

Антибиотиктерге төзімді инфекциялардың жаңа емі мен диагностикасын іздестіру биотехнология мен академиядағы маңызды зерттеулер болып қала берсе де, адамның мінез -құлқы мен антибиотиктерге қатынасын түзету - біздің алдымыздағы ең маңызды кедергі. Мақаланың басында айтылған сауалнама дәрігерлер, зерттеушілер мен қарапайым жұртшылық арасында байланыс жеткіліксіз екенін анық көрсетті. Бұл сауалнама нәтижелері шыққаннан бері ДДҰ антибиотиктерге төзімділіктің қауіптілігі мен себептері туралы білімді жақсарту үшін жаһандық науқан бастады [3]. Алдағы бірнеше жылда осындай науқан мен білім беру бағдарламалары жалғасатын шығар.

Әрине, антибиотиктерге төзімділік қарапайым шешіммен проблема емес –, егер антибиотиктер әлі де қоршаған ортада болса, бактериялар өздерінің улы әсерлерінен құтылудың жолын табады. Алайда, адамдардың осы әлемдік денсаулық дағдарысына қалай үлес қосқаны туралы хабардарлықты жоғарылату және оның дамуын бәсеңдету үшін не істей алатынымызды қарастыру - бұл «супербиктерді» жеңу немесе, ең болмағанда, бәсеңдету үшін ең жақсы мүмкіндігіміз болады.

Александра Кантли - Гарвард университетінің химиялық биология бағдарламасының 5 курс магистранты. Оның Кларди зертханасындағы зерттеулері бактериялар мен басқа микроорганизмдердің химиялық өзара әрекеттесуін зерттеуге бағытталған.


Биология 171

Бұл бөлімнің соңында сіз келесі әрекеттерді орындай аласыз:

  • Тарихи маңызы бар оба мен эпидемияны тудырған бактериялық ауруларды анықтау
  • Биофильмдер мен тағамдық аурулар арасындағы байланысты сипаттаңыз
  • Антибиотиктерді шамадан тыс қолдану «супер қателер» тудыруы мүмкін екенін түсіндіріңіз
  • Антибиотиктерге төзімділік мәселелерінде MRSA маңыздылығын түсіндіріңіз

Прокариот үшін адамдар баспаналы болудың тағы бір мүмкіндігі болуы мүмкін. Өкінішке орай, кейбір түрлердің өмір сүруі зиянды әсер етуі мүмкін және ауруды тудыруы мүмкін. Адам иелеріне зиян келтіретін бактериялар немесе басқа инфекциялық агенттер патогендер деп аталады. Вирустық және бактериялық сипаттағы қоздырғыштар тудыратын жойқын аурулар мен обалар миллиондаған жылдар бойы адамдарға және олардың ата-бабаларына әсер етті. Бұл аурулардың нақты себебі қазіргі ғылыми ой дамымайынша түсінілмеді және көптеген адамдар ауруды «рухани жаза» деп ойлады. Тек соңғы бірнеше ғасырларда адамдар зардап шеккен адамдардан аулақ жүруді, ауру құрбандарының мәйіттері мен жеке заттарын тастауды және санитарлық тазалық шаралары олардың ауруға шалдығу мүмкіндігін төмендететінін түсінді.

Эпидемиологтар аурулардың қалай берілетінін және олардың халыққа қалай әсер ететінін зерттейді. Көбінесе олар эпидемияның жүруін қадағалап отыруы керек - бұл бір мезгілде популяцияда өте көп адамдарда кездесетін ауру. Керісінше, пандемия - кең таралған және әдетте бүкіл әлемде таралатын індет. Эндемиялық ауру - бұл әрқашан популяцияда жиі кездесетін ауру.

Бактериялық аурудың ұзақ тарихы

Біздің дәуірімізге дейінгі 3000 ж. Инфекциялық аурулар туралы жазбалар бар. Бактериялар тудырған бірқатар маңызды пандемиялар бірнеше жүз жыл бойы құжатталған. Есте қалатын кейбір пандемиялар қалалар мен бүкіл халықтардың құлдырауына әкелді.

ХХІ ғасырда соңғы онжылдықтардағы медициналық зерттеулер мен емдеудегі жетістіктерге қарамастан, жұқпалы аурулар бүкіл әлемде өлімнің негізгі себептерінің бірі болып қала береді. Ауру тарайды оны тудыратын қоздырғыш бір адамнан екінші адамға берілсе. Патоген ауру тудыруы үшін ол қожайынның денесінде көбеюі және қандай да бір жолмен зиян келтіруі керек.

Афина оба

Біздің заманымызға дейінгі 430 жылы Афина оба ұлы Пелопоннес соғысында соғысқан афиналық әскерлердің төрттен бірін өлтірді және Афинаның үстемдігі мен билігін әлсіретті. Оба Афинада толып жатқан адамдарға және Афинаға қайтуға мәжбүр болған кемелердегі әскерлерге әсер етті. Оба көзі жақында Афина университетінің зерттеушілері жаппай қабірден алынған тістердің ДНҚ -сын қолдана білген кезде анықталған болуы мүмкін. Ғалымдар патогенді бактериялардың нуклеотидтер тізбегін анықтады. Salmonella enterica тудыратын серовар Тифи ((сурет)) іш сүзегі. 1 Бұл ауру әдетте адам көп шоғырланған жерлерде кездеседі және тарихта эпидемия тудырады.


Бубоникалық обалар

541 -ден 750 -ке дейін Юстиниан оба, мүмкін болатын аурудың өршуі бубондық оба, Жерорта теңізінің шығыс аймағындағы адам санының төрттен бір бөлігін жойды. Бұл індет кезінде Еуропадағы халық саны 50 пайызға төмендеді. Таңқаларлық, бубондық оба Еуропаға бірнеше рет әсер етеді!

Бубоникалық оба бактерия тудырады Yersinia pestis. Бубоникалық обаға жатқызылған ең жойқын пандемияның бірі - Қара өлім (1346-1361). Ол Қытайда пайда болды және Жібек жолының бойында, құрлықта және теңізде сауда жолдарының желісінде, Жерорта теңізі аймағы мен Еуропаға таралды, олар кемелерде үнемі болатын қара егеуқұйрықтармен өмір сүретін бүргелермен тасымалданады. Қара өлім, мүмкін, симптомдардың бірі болуы мүмкін тіндердің некрозына байланысты ((сурет) в). Бубонды оба ауруының лимфа тінінің ісінген жерлері болды. A пневмониялық түрі жұқтырған адамдардың жөтелу және түшкіру арқылы таралатын оба, адамнан адамға тікелей таралады және бір апта ішінде өлімге әкелуі мүмкін. Пневмониялық форма қара өлімнің Еуропада тез таралуына жауап берді. Қара өлім әлем халқының шамамен 450 миллионнан 350 -ден 375 миллионға дейін қысқарды. 1600 жылдардың ортасында Бубоникалық оба Лондонға тағы да жетті ((сурет)). Қазіргі уақытта әлемде жыл сайын шамамен 1000 -нан 3000 -ға дейін оба ауруы пайда болады және Американың оңтүстік -батысында жыл сайын 10 -дан 20 адамға дейін жыртқыш иттер мен қара аяқтар сияқты кеміргіштерде тіршілік ететін бүргелермен тасымалданатын оба ауруының «сильвалық» түрі пайда болады. . Антибиотиктерге дейін бубонды оба жұқтыру белгілі бір өлімді білдірсе де, бактерия қазіргі заманғы антибиотиктердің бірнеше түріне жауап береді, ал оба өлімінің көрсеткіші қазір өте төмен.


Қара өлімнің заманауи түсінігі туралы бейнені қараңыз - 14 ғасырдағы Еуропадағы бубондық оба.

Аурулардың жаңа популяцияларға қоныс аударуы

Адам зерттеушілігінің жағымсыз салдарының бірі - бұл қоздырғышты бұрын ұшырамаған популяцияға тасымалдау нәтижесінде пайда болған кездейсоқ «биологиялық соғыс». Ғасырлар бойы еуропалықтар эндемиялық жұқпалы ауруларға генетикалық иммунитетті дамытуға бейім болды, бірақ еуропалық жаулап алушылар батыс жарты шарға жеткенде, олармен бірге ауру туғызатын бактериялар мен вирустарды алып келді, бұл эпидемияны қоздырды, олар байырғы американдықтардың көптеген популяциясын жойды. көптеген еуропалық ауруларға табиғи қарсылық жоқ. Түпкі американдықтардың 90 пайызға жуығы еуропалықтар келгеннен кейін жұқпалы аурулардан қайтыс болды деп есептелді, бұл Жаңа әлемді жаулап алуды алдын ала қорытындылады.

Жаңадан пайда болатын және қайта пайда болатын аурулар

Белгілі бір аурудың таралуы динамикалық. Қоршаған ортаның, қоздырғыштың немесе тұрғындардың өзгеруі аурудың таралуына әсер етуі мүмкін. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының (ДДҰ) мәліметтері бойынша, пайда болып жатқан ауру ((сурет)) - популяцияда бірінші рет пайда болған немесе бұрын болған болуы мүмкін, бірақ аурушаңдық немесе географиялық диапазонда тез өсіп келе жатқан ауру. Бұл анықтамаға сонымен қатар кіреді қайта пайда болатын аурулар олар бұрын бақылауда болды. Жақында пайда болған адамдарға әсер ететін жұқпалы аурулардың шамамен 75 пайызы зоонозды аурулар. Зооноздар - бұл негізінен жануарларды жұқтыратын аурулар, бірақ адамдарға жұқтыруға болады, олардың кейбіреулері вирустық, ал кейбіреулері бактериялық. Бруцеллез-кейбір аймақтарда қайта пайда болатын прокариотты зооноздың мысалы некротикалық фасциит (әдетте ет жейтін бактериялар деп аталады) соңғы 80 жылда белгісіз себептермен вируленттілікке ұлғаяды.


Қазіргі кезде пайда болып жатқан кейбір аурулар іс жүзінде жаңа емес, бірақ бұрын апатты болған аурулар ((сурет)). Олар популяцияны қиратып, біраз уақыт ұйықтап қалды, тек қайтып оралу үшін, кейде бубондық оба жағдайындағыдай, бұрынғыдан да қауіпті. Туберкулез сияқты басқа аурулар ешқашан жойылмады, бірақ олар қайтып келгенге дейін әлемнің кейбір аймақтарында бақылауда болды, көбінесе иммунитеті төмен адамдар шоғырланған қалалық орталықтарда. ДДҰ бүкіл әлемде қайта пайда болуын бақылау қажет кейбір ауруларды анықтады. Оның ішінде үш вирустық ауру (денге безгегі, сары безгек және зика) және үш бактериялық ауру (дифтерия, тырысқақ және бубондық оба). Жұқпалы ауруларға қарсы күрестің соңы жоқ.


Тағамдық аурулар

Прокариоттар барлық жерде бар: олар кез келген материалдың бетін оңай колонизирлейді, және тамақ та ерекшелік емес. Көбінесе прокариоттар а түрінде тамақ пен тамақ өңдейтін жабдықты колониялайды биофильм, біз бұрын талқылағандай. Тамақтанумен байланысты бактериялық инфекцияның таралуы жиі кездеседі. Азық -түлік ауруы (әдетте «тағамдық улану» деп аталады) - бұл тағамды ластайтын патогенді бактериялар, вирустар немесе басқа паразиттерді тұтынудан туындайтын ауру. Америка Құрама Штаттары әлемдегі ең қауіпсіз азық -түлік қорына ие болса да, АҚШ ауруларды бақылау және алдын алу орталықтары (CDC) «76 миллион адам ауырады, 300 мыңнан астамы ауруханаға жатқызылады, және 5000 американдық жыл сайын тамақтан өледі. ауру.»

Тағамдық аурулардың сипаттамасы уақыт өте келе өзгерді. Бұрын анаэробты бактериядан токсин шығаратын өлімге әкелетін ауру ботулизмнің сирек кездесетін жағдайлары туралы есту әдеттегідей болды. Clostridium botulinum. Бұл бактерияның ең көп таралған көздері қышқыл емес консервілер, үйдегі тұздалған қиярлар, өңделген ет пен шұжықтар болды. Контейнер, құмыра немесе пакет анаэробты ортаны құрды Clostridium өсуі мүмкін. Дұрыс зарарсыздандыру мен консервілеу процедуралары бұл аурудың таралуын азайтты.

Адамдар азық-түлікпен байланысты ауруларды жануарларға негізделген тағаммен байланысты деп ойлауы мүмкін, бірақ қазір олардың көпшілігі өніммен байланысты. Америка Құрама Штаттарында шикі шпинатқа және Германияда көкөніс өскіндеріне байланысты байыпты, өнімге байланысты ошақтар болды, және бұл індеттер жиі кездеседі. Шпинаттың шикі ауруы 2006 жылы пайда болды E. coli серотип O157: H7. Серотип - бұл жасуша бетінде ұқсас антигендер жиынтығын алып жүретін бактериялардың штаммы, және бактериялық түрдің серотиптері жиі кездеседі. Ең E. coli адамдар үшін аса қауіпті емес, бірақ O157: H7 серотипі қанды диарея тудыруы мүмкін және өлімге әкелуі мүмкін.

Тамақтың барлық түрлері бактериялармен ластануы мүмкін. Соңғы өршулер Сальмонеллалар CDC хабарлағандай, жержаңғақ майы, жоңышқа өскіні мен жұмыртқа сияқты әр түрлі тағамдарда пайда болды. 2010 жылы Германияда өліммен аяқталған індетке байланысты болды E. coli көкөніс өскіндерінің ластануы ((сурет)). Эпидемияға себеп болған штамм бұрын басқа індеттерге қатысы жоқ жаңа серотип екені анықталды, бұл E. coli үздіксіз дамуда. Еттің, шикі ірімшіктің, мұздатылған немесе жаңа піскен көкөністердің ластануына байланысты листериоздың өршуі Листерия моноцитогендері, жиілей бастады.


Биофильмдер мен аурулар

Естеріңізге сала кетейік, биофильмдер - жойылуы өте қиын микробтар қауымдастығы. Олар легионерлер ауруы, отит медиасы (құлақ инфекциясы) және мукистикалық фиброзы бар науқастардағы түрлі инфекциялар сияқты ауруларға жауап береді. Олар стоматологиялық тақта шығарады және катетерлерді, протездерді, тері асты және ортопедиялық құрылғыларды, байланыс линзаларын және кардиостимулятор сияқты ішкі құрылғыларды колонизациялайды. Олар сондай -ақ ашық жаралар мен күйген тіндерде пайда болады. Денсаулық сақтау ортасында биофильмдер гемодиализ аппараттарында, механикалық желдеткіштерде, шунттарда және басқа да медициналық жабдықтарда өседі. Шындығында, ауруханада алынған барлық инфекциялардың 65 пайызы (ауруханаішілік инфекциялар) биофильмдерге жатады. Биофильмдер сонымен қатар тағамнан жұғатын ауруларға жатады, себебі олар көкөніс жапырақтары мен еттің бетін, сондай-ақ тазартылмаған азық-түлік өңдейтін жабдықты колонизациялайды.

Биофильмдік инфекциялар біртіндеп дамиды және дереу симптомдарды тудырмауы мүмкін. Олар қорғаныс механизмдерінің көмегімен сирек шешіледі. Биофильмнен инфекция анықталғаннан кейін оны жою өте қиын, себебі биофильмдер микробтардың өсуін бақылаудың көптеген әдістеріне, соның ішінде антибиотиктерге төзімді болады. Жасушаларды субстратқа және басқасына бекітетін матрица жасушаларды антибиотиктерден немесе есірткіден қорғайды. Сонымен қатар, биофильмдер баяу өсетіндіктен, олар жасушаның өсуіне кедергі келтіретін агенттерге аз жауап береді. Биофильмдер бос немесе планктонды болған кезде сол бактерияларды өлтіру үшін қолданылатын антибиотик концентрациясының 1000 еселенген мөлшеріне қарсы тұра алады деп хабарланды. Антибиотиктің үлкен дозасы пациентке зиян тигізеді, сондықтан ғалымдар биофильмдерден құтылудың жаңа әдістерін іздеуде.

Антибиотиктер: біз дағдарысқа ұшыраймыз ба?

Сөз антибиотик грек тілінен шыққан қарсы «қарсы» және биосы «өмір» дегенді білдіреді. Антибиотик - бұл микробтармен немесе синтетикалық жолмен шығарылатын, басқа организмдерге қарсы немесе өсуіне кедергі келтіретін химиялық зат. Қазіргі бұқаралық ақпарат құралдары антибиотикалық дағдарысқа қатысты мәселелерді жиі қарастырады. Бұрын бактериялық инфекциялармен оңай емделген антибиотиктер ескіре бастады ма? Біздің антибиотиктер арсеналына төзімді болу үшін дамыған жаңа «супербактериялар» бар ма? Бұл антибиотиктерді тоқтатудың басы ма? Бұл сұрақтардың барлығы денсаулық сақтау қауымдастығын алаңдатады.

Бактериялардағы антибиотиктерге төзімділіктің негізгі себептерінің бірі - антибиотиктерге шамадан тыс әсер ету. Антибиотиктерді абайсыз және шамадан тыс қолдану бактериялардың төзімді түрлерінің табиғи іріктелуіне әкелді. Антибиотик жұқтыратын бактериялардың көпшілігін өлтіреді, сондықтан тек төзімді формалары қалады. Бұл төзімді формалар көбейеді, нәтижесінде төзімді емес формаларға қарағанда төзімді формалардың үлесі артады. Резистентті гендердің ұрпаққа берілуінен басқа, қарсылық гендерінің плазмидаларға көлденең ауысуы бұл гендерді бактериялық популяция арқылы тез тарата алады. Антибиотиктерді теріс пайдалану - суық тию немесе тұмау сияқты вирустық инфекциялармен ауыратын науқастарда, антибиотиктердің пайдасы жоқ. Тағы бір мәселе - мал шаруашылығында антибиотиктерді шамадан тыс қолдану. Жануарларға арналған антибиотиктерді үнемі қолдану бактериялардың төзімділігін арттырады. АҚШ -та өндірілген антибиотиктердің 70 пайызы жануарларға беріледі. Бұл антибиотиктер малға төзімділіктің даму ықтималдығын жоғарылататын аз мөлшерде беріледі және бұл төзімді бактериялар адамдарға тез ауысады.

Малға және антибиотиктерге төзімді бактерияларға антибиотиктерді үнемі енгізу мәселесі туралы соңғы репортажды қараңыз.

Superbugs бірі: MRSA

Антибиотиктерді ұқыпсыз қолдану төзімді бактериялар популяциясының кеңеюіне жол ашты. Мысалға, Staphylococcus aureuжиі «стафилококк» деп аталатын, адам ағзасында өмір сүре алатын және әдетте антибиотиктермен оңай емделетін қарапайым бактерия. Дегенмен, метициллинге төзімді өте қауіпті штамм Staphylococcus aureus (MRSA) соңғы бірнеше жылда жаңалық жасады ((сурет)). Бұл штамм метициллин, амоксициллин, пенициллин және оксациллинді қамтитын көптеген жиі қолданылатын антибиотиктерге төзімді. MRSA терінің инфекциясын тудыруы мүмкін, бірақ ол сонымен қатар қанға, өкпеге, зәр шығару жолдарына немесе жарақат алған жерлерге жұқтыруы мүмкін. MRSA инфекциясы денсаулық сақтау мекемелерінде адамдар арасында жиі кездесетін болса да, олар ауруханаға жатқызылмаған, бірақ тығыз топтарда тұратын (мысалы, әскери қызметкерлер мен тұтқындар) сау адамдарда да пайда болды. Зерттеушілер MRSA -ның соңғы көзі медициналық мекемелерде тұратындарға қарағанда әлдеқайда жас тұрғындарға бағытталғанына алаңдаушылық білдірді. Америка медициналық қауымдастығының журналы денсаулық сақтау мекемелерінде MRSA-мен ауыратындардың арасында орташа жас 68, ал «қауымдастықпен байланысты MRSA» (CA-MRSA) бар адамдардың орташа жасы 23. 2 екенін хабарлады.


Қорыта айтқанда, медициналық қауымдастық антибиотикалық дағдарысқа тап болды. Кейбір ғалымдар бактериялық инфекциялардан антибиотиктермен ұзақ жылдар бойы қорғалғаннан кейін, біз қарапайым бактериялық инфекция қайтадан адам популяциясын жойып жіберетін уақытқа қайта оралуымыз мүмкін деп санайды. Зерттеушілер жаңа антибиотиктерді ойлап табуда, бірақ тиімді және мақұлданған препаратты жасау үшін ұзақ жылдар бойы зерттеулер мен клиникалық зерттеулер, сонымен қатар миллиондаған доллар қаржы салымдары қажет.

Эпидемиолог Эпидемиология - популяциядағы денсаулық пен аурудың пайда болуын, таралуын және детерминанттарын зерттейтін ғылым. Демек, бұл халықтың денсаулығының бір бөлігі. Эпидемиолог адам популяциясы мен қоршаған ортадағы аурулардың жиілігі мен таралуын зерттейді.

Эпидемиологтар белгілі бір ауру туралы мәлімет жинайды және оның таралу жолын анықтайды, бастапқы берілу жолын анықтайды. Олар кейде тарихшылармен тығыз байланыста жұмыс жасайды, аурудың географиялық және уақыт бойынша қалай дамитынын түсінуге тырысады, патогендердің табиғи тарихын бақылайды. Олар клиникалық жазбалардан, пациенттермен сұхбаттан, бақылаудан және кез келген басқа құралдардан ақпарат жинайды. Бұл ақпарат аурудың таралуын төмендету немесе оның таралуын болдырмау үшін вакцинация (стратегия) сияқты стратегияларды әзірлеу және қоғамдық денсаулық сақтау саясатын әзірлеу үшін қолданылады. Эпидемиологтар аурудың пайда болу жағдайында жедел тергеу жүргізіп, оны бақылау үшін шұғыл шараларды ұсынады.

Эпидемиологтың бакалавр дәрежесі, сонымен қатар қоғамдық денсаулық сақтау магистрі (MPH) бар. Көптеген эпидемиологтар сонымен қатар дәрігер болып табылады (және магистр немесе доктор дәрежесі бар), немесе оларда Ph.D. байланысты салада, мысалы, биология немесе микробиология.


Бөлімнің қысқаша мазмұны

Кейбір прокариоттар - адам патогендері. Жойқын аурулар мен індеттер ерте кезден бері біздің арамызда болды және бүкіл әлемде өлімнің басты себептерінің бірі болып қала береді. Жаңадан пайда болатын аурулар - бұл аурудың жиілігі немесе географиялық диапазонда тез өсетін аурулар. Олар жаңа немесе қайта пайда болатын аурулар болуы мүмкін (бұрын бақылауда болатын). Адамға әсер ететін көптеген жаңа аурулар бруцеллез сияқты жануарлардан (зооноздардан) туындайды. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы жақында бақылау үшін анықтаған қайта пайда болатын бактериялық аурулар тобына бубонды оба, дифтерия және тырысқақ жатады. Азық -түлік аурулары тамақпен, патогенді бактериялармен, вирустармен немесе паразиттермен ластанған тағамды тұтынудан туындайды.

Кейбір бактериялық инфекциялар биофильммен байланысты болды: легионерлер ауруы, отит медиасы және муковисцидозбен ауыратын науқастардың инфекциясы. Биофильмдер тіндік тақта тәрізді медициналық құралдарды колонизациялап, инфекцияны тудыруы немесе тамақ өнімдері мен тамақ өңдейтін құрал-жабдықтардың бетінде өсуі арқылы тамақ ауруын тудыруы мүмкін. Биофильмдер микробтардың өсуін бақылау үшін қолданылатын әдістердің көпшілігіне төзімді. Антибиотиктерді шамадан тыс қолдану үлкен жаһандық проблемаға әкелді, өйткені уақыт өте келе бактериялардың төзімді түрлері таңдалды. Метициллинге төзімді өте қауіпті штамм Staphylococcus aureus (MRSA), жақында бүкіл әлемде үлкен апатқа ұшырады.

Тегін жауап

Антибиотиктерді абайсызда және шамадан тыс қолдануда үлкен жаһандық мәселеге әкелген себебін түсіндіріңіз.

Антибиотиктер оларға сезімтал бактерияларды өлтіреді, тек төзімділері ғана аман қалады. Бұл төзімді бактериялар көбейеді, сондықтан біраз уақыттан кейін тек төзімді бактериялар пайда болады.

Зерттеушілер шпинатты сумен бірнеше рет жуу тамақтан болатын аурулардың алдын алмайтынын анықтады E. coli. Бұл фактіні қалай түсіндіруге болады?

E. coli жапырақтың бетін колонизирлейді, бос (планктонды) жасушалардан гөрі жою қиынырақ биофильм құрады. Сонымен қатар, бактериялар өсімдіктер өсетін суға түсуі мүмкін, осылайша жапырақтардың бетінде қалмай, өсімдік тіндеріне енеді.

Сілтемелер

    Papagrigorakis MJ, Synodinos PN және Yapijakis C. Ежелгі іш сүзегі эпидемиясы ата -бабалардың мүмкін штаммын көрсетеді Salmonella enterica серовар Тифи. Инфекциялық Genet Evol 7 (2007): 126–7, Epub 2006 ж. Наими, Т.С., ЛеДелл, КХ, Комо-Сабетти, К, т.б. Метициллинге төзімді қауымдастық пен денсаулық сақтауды салыстыру Staphylococcus aureus инфекция JAMA 290 (2003): 2976-84, doi: 10.1001/jama.290.22.2976.

Глоссарий


Антибиотиктерге төзімділік: бактериялық инфекциялардың қиындықтарына қарсы тұру

1928 жылы Александр Флеминг пенициллиннің түбегейлі ашылуын жасады. Антибиотиктер содан бері бактериялық инфекцияларға қарсы біздің ең қуатты қаруымыз болды: орташа өмір сүру ұзақтығы едәуір өсті және бұрын қауіпті операциялар медицинада революция жасаған стандартты медициналық араласуға айналды. Қазіргі кезде қарсылықтың дамуы миллиондаған адамдардың өмірін сақтап қалған есірткіге көлеңке түсіреді. Бүгінгі күні патогенділердің 90% -дан астамы Staphylococcus aureus пенициллинге төзімді. Мәселенің тереңдігі антибиотиктердің шектеусіз санымен ұзақ уақыт бойы жасырылған. Алайда, соңғы жылдары жаңа антибиотиктер саны күрт төмендеді, ал қарсылықтардың дамуы мен таралуы күрт өсті.

Қарсылық мәселесі
Бактериялық төзімділік - бұл олардың дамуының, эволюциясының және таралуының көптеген себептері бар көп қырлы мәселе:

1) Бактериялық жасушалардағы молекулалық нысандардың салыстырмалы түрде аз бөлігі ғана антибиотиктердің көпшілігіне шабуыл жасайды [1]. Мысалы, β-лактамдар жасуша қабырғасының биосинтезінің ферменттерін тежейді, аминогликозидтер 30S рибосомалық суббірлікті тежеу ​​арқылы бактериялық ақуыз биосинтезін тоқтатады, ал хинолондар ДНҚ-гираза кешенін нысанаға алу арқылы жасушаның бөлінуін тежейді (1-сурет).

2) Антибактериалды молекулалардың саны орасан зор болып көрінгенімен, антибиотиктер класының нақты саны өте аз (1 -сурет). Β-лактамдар класы, мысалы, барлық антибиотиктердің шамамен 65% -ы бар нарықта үстемдік ететін әр түрлі топтардан тұрады [2]. Бір класты антибиотиктер жиі бірдей молекулалық мақсатқа ие, сондықтан бір антибиотикке қарсы тұрақтылықтың дамуы қосымша антибиотиктерге төзімділік береді.

3) Қарсылықтың кейбір механизмдері әр түрлі кластардағы бірнеше антибиотиктерге қолданылады. Қарсылықтың дамуы әдетте антибиотиктің ферментативті инактивациясын, мақсатты ферменттің, айналу механизмдерінің, ағынды сорғылардың және өткізгіштік кедергілердің өзгеруін қамтиды [3]. Дәрілік ағынның бір жүйесі, мысалы, әр түрлі антибиотиктер класын шығаруы мүмкін [4].

4) Резистентті гендер гендердің көлденең трансфері арқылы оңай таралуы мүмкін. Антибиотиктерге бактериялық төзімділік штамм немесе түрдегі әрбір антибиотик үшін де ново дамудың қажеті жоқ. Конъюгация, трансформация және трансдукция арқылы көлденең гендердің ауысуы антибиотиктерге төзімділікті бір түрден екіншісіне оңай таратады [5].

5) Антибиотиктер қарапайым және өздігінен шешілетін инфекцияларға, профилактикаға және тұрмыстық бұйымдарды емдеуге кеңінен қолданылды. Алайда, антибиотиктерді кеңінен қолдану мал шаруашылығында болды. АҚШ -та антибиотиктердің 80% -ы адам ауруларын емдеуге арналмаған, бірақ ауыл шаруашылығы жануарларында қолданылады [6]. Осылайша, антибиотиктер қоршаған ортаға көп мөлшерде шығарылады, нәтижесінде қарсылық дамиды.

6) Біздің ағзамыз адам жасушаларынан 10 есе көп бактериялық жасушаларды қабылдайды. Бұл бактериялардың көпшілігі факультативті патогендер болып табылады, олар кездейсоқ дұрыс емес жерге түскенде ауыр инфекцияларға әкелуі мүмкін. Антибиотиктермен емдеу MRSA штамдары сияқты төзімді факультативті қоздырғыштардың колонизациясына әкелуі мүмкін және пайдалы бактериялардың тазартылуы мүмкін, олардың тауашалары төзімді штаммдар арқылы алынуы мүмкін [7].

Антибиотикалық дағдарыс
Антибиотиктерге төзімділіктің жылдам эволюциясы бактериялық инфекцияларды емдеуге қауіп төндіреді және жаңа антибиотиктер мен балама стратегияларды әзірлеуді қажет етеді. Алайда, соңғы онжылдықтарда жаңа антибиотиктердің дамуы төмендеді. 2004-2014 жылдары нарыққа барлығы сегіз жаңа антибиотик шығарылды, ал 1980-1990 жылдары 46 жаңа антибиотиктер мен аралас препараттар болды. 80 -жылдары мақұлданған антибиотиктердің қатарында ципрофлоксацин мен азитромицин сияқты блокбастерлер, сондай -ақ ДДҰ -ның негізгі дәрі -дәрмектер тізімінде әлі де бар бірнеше дәрілер болды.

Көптеген себептер антибиотиктерді фармацевтикалық индустрияның көптеген ірі ойыншылары неге тастап кеткеніне ықпал етеді. Қарсылықты дамыту антибиотиктердің өмір сүру мерзімін қысқартты, ал нарықты бекітуге дейін ұзақ және қымбат процесс, ол көбінесе он жыл немесе одан да көп уақытты алады. Даму тәуекелдері жоғары және препараттардың 90% -ы клиникаға дейінгі зерттеулерден нарықты бекітуге дейінгі ұзақ жолда сәтсіздікке ұшырайды [8]. Ақырында, дамудың шығындары мен тәуекелдері қарсылықтың пайда болуымен және патенттің жарамдылық мерзімімен қайтадан қауіп төндіретін нарықтық кірістермен өтелуі керек.

Сондай -ақ, соңғы он жылда мақұлданған антибиотиктердің жаңа класстарын табу қиынға соқты.

Біз жаңа антибиотиктер санының тұрақты түрде азаю проблемасымен бетпе-бет келеміз, бұл кезде қарсылықтың дамуы тездеп, дәрілік заттарға төзімді штаммдар тез таралады. Егер бұл даму жалғаса берсе, қарапайым бактериялық инфекциялар үшін өлім-жітімнің жоғары болуы және қалыпты операциялардың жоғары қаупі антибиотиктен кейінгі кезеңді көрсетеді.

Болашаққа арналған стратегиялар
Бұл жақын арада біз не істей аламыз және химия мен биология балама шешімдерге қалай үлес қоса алады? Біріншіден, біз жақын арада антибиотиктерді кез келген уақытта толық алмастыра аламыз деп ойламаймын. Антибиотиктер науқастың өлімінің алдын алу үшін инфекциялық агентті тез тазарту қажет болатын сепсис сияқты өте дамыған және өмірге қауіпті бактериялық инфекцияларды емдеуде соңғы шара ретінде өте маңызды. Біз осы құнды препараттарды сақтау үшін әрекет етуіміз керек:

Антибиотиктерді қолдану нақты инфекцияларды емдеумен шектелуі керек және оларды үй шаруашылығында қолдануға және малдың өсуін жақсартуға тыйым салу керек. Дәріханаларда рецептсіз сату бүкіл әлем бойынша шектелуі керек және ауруханаларда бақыланатын қосымшалармен шектелуі керек. Ауруханалар өз кезегінде проблемалық қарсылық үшін жауапкершілікті өз мойнына алуы керек, яғни антибиотиктерді абсолютті қажеттілікке дейін шектеу және Голландияның MRSA іздеу-жою саясатының үлгісін қолдана отырып қатаң саясат орнатуы керек [9].

Емдеу алдында патогендер мен төзімділік белгілерін тез анықтауға мүмкіндік беретін диагностиканың озық әдістері қол жетімді болды, осылайша тар спектрлі дәрілік заттарды қолдануға болады. Кең спектрлі антибиотиктер коменциалды бактериялардың төзімді дамуына және төзімді штамдармен колонизацияға әкелетін болса, тар спектрлі препараттар адамның пайдалы микробиомасының бұзылуын болдырмауы мүмкін. Әр түрлі антибиотиктермен аралас терапия және β-лактамазаның тежегіштері сияқты төзімділікке бағытталған препараттармен антибиотиктердің комбинациясы көптеген жылдар бойы қолданылған және болашақта төзімді қоздырғыштармен күресудің негізгі антибиотикалық стратегиясына айналуы мүмкін.

Жұқпалы аурулардың көпшілігінде, егер баламалар болса, антибиотиктер қажет емес. Мұндай балама бактерияларды өлтірмейтін, бірақ қарусыздандыратын вируленттілікке қарсы стратегиялар болуы мүмкін. Тұжырымдама қарапайым: шағын молекулалар бактерияны қарусыздандыратын инфекция үшін қажет ферменттерді тежейді [10]. Инфекцияға байланысты мұндай функциялар токсиндер мен жасушадан тыс ферменттер, эукариотты жасушаларға адгезиялану үшін ақуыздар, ІІІ типті секреция жүйелері немесе вируленттіліктің орталық реттегіштері сияқты вируленттілік факторлары болуы мүмкін. Вируленттілікке қарсы стратегия сонымен қатар биофильмнің пайда болуы немесе кворумды анықтау арқылы бактериялық үйлестіру сияқты популяцияның мінез-құлқын тежейді. Бактериялар қарусызданғаннан кейін үй иесінің иммундық реакциясы ақырында зиянкестерді жояды. Кейбір вирустарға қарсы стратегиялар қарсылықты дамытуға бейім болады, өйткені олар тікелей таңдамалы қысым көрсетпейді. Вируленттілікке қарсы стратегиялар әзірленуде және олар жануарлар моделінде сәтті болып шықты [11]. Өтініштер операциядан кейінгі профилактикалық көмек, созылмалы және қайталанатын инфекциялар, сондай-ақ өмірге қауіп төндірмейтін басқа аурулар болуы мүмкін.

Болашақтың стратегиялары сонымен қатар белгілі бір қоздырғыштарға қарсы тар спектрлі агенттер ретінде литикалық бактериофагтарды қамтуы мүмкін [12]. Фаготерапияның антибиотиктерге қарағанда бірнеше артықшылығы болуы мүмкін, мысалы, емделуші заттың организмде репродукциясы және инфекция ошағында жинақталуы [13]. Басқа стратегиялар негізгі қоздырғыштарға қарсы вакцинациялауды қамтуы мүмкін, бірақ олар тек инфекцияны емдеуге емес, профилактикаға ғана қолданыла алады [14]. Қазіргі уақытта көп дәріге төзімді Staphylococcus aureus (MRSA) вакциналары әзірленуде. Вакциналардан айырмашылығы, антиденелерді тар спектрлі препараттар ретінде терапевтік қолдануға болады [15].

Қосымша профилактикалық әдістерге катетер мен имплантантты биофильмге қарсы агенттермен немесе бактерияға қарсы нанобөлшектермен сіңдіру сияқты материалдық модификациялар кіруі мүмкін [16]. Электр разрядынан пайда болатын термиялық емес газ плазмасы -иондалған газ сияқты физикалық өңдеудің жаңа технологиялары қазіргі уақытта клиникалық сынақтан өтіп жатыр және жаралы инфекцияларды тиімді емдеу үшін қолданылуы мүмкін [17]. Ақырында, пайдалы микробтық флорамызды қолдау және бақылау болашақта инфекцияның алдын алудың негізгі стратегиясы болуы мүмкін. Комменсальды бактериялар-бұл адам денесінің бар тауашаларын физикалық түрде алатын, микробтармен бәсекелесетін және бактерияға қарсы және саңырауқұлақтарға қарсы қосылыстардың алуан түрін шығаратын және осылайша патогенді штаммдардың енуін болдырмайтын бірінші қорғаныс желісі. Микробиомадағы күрделі өзара әрекеттесуді және оның адам денсаулығы үшін маңыздылығын түсіну бізге болашақта иммундық жүйені нығайтатын және бізді бактериялық инфекциялардан қорғайтын микробиомадағы пайдалы бактериялардың құрамын сақтауға және тікелей бақылауға көмектеседі.

Қорытынды
Антибиотиктерге төзімділік біздің қоғамға үлкен қауіп төндіреді және денсаулық сақтау саласындағы дағдарысқа әкелді. Өмірге қауіпті инфекцияларды емдеуге арналған антибиотиктерді сақтауға қарсылықтың дамуы мен таралуын төмендету үшін шұғыл шаралар қабылдау қажет. Антибиотиктерге альтернативалар шұғыл қажет және бір стратегияның орнына біз инфекцияның тиімді емделуі үшін тезірек және нақтырақ диагностикалық әдістерді қолдануға болатын тар спектрлі препараттар мен терапияның кең қоспасы мен комбинациясын әзірлеуіміз керек. Бұл стратегиялар бір мезгілде адам микробиомасының пайдалы бактерияларын сақтап, төзімді штамдармен қарсылық пен колонизация қаупін төмендетуі тиіс.

Мойындау
Менің зерттеуім DFG Emmy Noether бағдарламасы, Констанц университетінің Zukunftskolleg және Fonds der Chemischen Industrie қолдауымен жүзеге асады. Сонымен қатар мен өз тәлімгерім Андреас Маркске қолдау көрсеткені үшін алғыс айтамын.

Әдебиет
[1] M. B. Schmid: Nat Biotechnol 24, 419-420 (2006)
[2] R. P. Elander: Қолданбалы микробиология және биотехнология 61, 385-392 (2003)
[3] F. C. Tenover: Am J Infect Control 34, S3-10 талқылауы S64-73 (2006)
[4] Х.Никайдо: Дж Бактериол 178, 5853-5859 (1996)
[5] М.Барлоу: Mol Biol әдістері. 532, 397-411 (2009)
[6] M. N. Yap: Мо Мед. 110, 320-324 (2013)
[7] H. E. Якобсон т.б.: PLoS One 5, e9836 (2010)
[8] А.Мур: EMBO Rep. 4, 114-117 (2003)
[9] M. C. Vos т.б.: Инфекциялық бақылау ауруханасы. Эпидемиол. 30, 977-984 (2009)
[10] аА. E. Клатуорси т.б.: Нат. Химия Биол.- 3, 541-548 (2007) бР. C. Аллен және т.б.: Nat Rev Microbiol. 12, 300-308 (2014 ж.)
[11] aF. Вейнанди т.б.: ChemMedChem 9, 710-713 (2014) bH. Ву және басқалар: J Antimicrob Chemother 53, 1054-1061 (2004)
[12] B. Берроуз т.б.: Expert Rev Anti Infect Ther 9, 775-785 (2011)
[13] З.Голкар т.б.: J Infect Dev Ctries 8, 129-136 (2014)
[14] A. Джентиль және В.Базан: Вакцина 29 Қосымша 3, С15-25 (2011)
[15] C. Беббингтон мен Г. Яррантон: Curr Opin Biotechnol. 19, 613-619 (2008 ж.)
[16] А.Шреста т.б.: J Эндод. 36, 1030-1035 (2010)
[17] Г.Ллойд т.б.: Плазмалық процестер мен полимерлер 7, 194-211 (2010)


Реферат

Синтетикалық биология антибиотиктерге төзімділіктің өсіп келе жатқан дағдарысын жою үшін табиғи өнімдерді пайдалану мен жетілдірудің жаңа жолын ұсынады. Клиникалық қолданудағы барлық антибиотиктер төзімділік механизмдерінің эволюциясы мен таралуы нәтижесінде біртіндеп ескіреді, дегенмен фармацевтикалық сектордан шығатын жаңа дәрілік препараттар аз. Табиғи микробтық өнімдер 70 жыл ішінде микробқа қарсы препараттардың көзі болып табылатынын дәлелдеді. Синтетикалық биологиялық ойлау мен стратегияларды қолдану жаңа молекулалармен қамтамасыз ете алады және антибиотиктердің белгілі құрылымдарының химиялық әртүрлілігін кеңейтіп, жаңа дәрілік препараттарды қажет етеді. Гликопептидті антибиотиктер мұндай тәсілге сәйкес келетін парадигматикалық тіректерді ұсынады. Біз мысал ретінде гликопептидтерді қолдана отырып, осы стратегияларды қарастырамыз және синтетикалық биология антибиотиктердің химиялық әртүрлілігін кеңейте алатын қарсылық дағдарысын шешуге көмектесетінін көрсетеміз.


22.4C: Антибиотиктер: біз дағдарысқа тап боламыз ба? - Биология

MDPI жариялаған барлық мақалалар ашық рұқсат лицензиясы бойынша бүкіл әлем бойынша бірден қол жетімді болады. Суреттер мен кестелерді қоса, MDPI жариялаған мақаланың барлығын немесе бір бөлігін қайта пайдалануға арнайы рұқсат қажет емес. Creative Common CC BY ашық қатынау лицензиясымен жарияланған мақалалар үшін мақаланың кез келген бөлігі түпнұсқада нақты сілтеме болған жағдайда рұқсатсыз қайта пайдаланылуы мүмкін.

Ерекшелікті мақалалар бұл салада жоғары әсер ету әлеуеті бар ең озық зерттеулерді білдіреді. Ерекше мақалалар ғылыми редакторлардың жеке шақыруы немесе ұсынысы бойынша беріледі және жарияланғанға дейін сараптамалық тексеруден өтеді.

Ерекшелік мақаласы - бұл ғылыми зерттеудегі ең қызықты жетістіктерді жүйелі түрде қарастыратын, түпнұсқалық зерттеу мақаласы, бірнеше әдістер мен тәсілдерді қамтитын маңызды ғылыми зерттеу, немесе осы саладағы соңғы жетістіктер туралы қысқаша және нақты жаңартулары бар толық шолу мақаласы. әдебиет Қағаздың бұл түрі болашақ зерттеулердің бағыты немесе мүмкін болатын қосымшалар туралы болжам береді.

Редактор таңдауы бойынша мақалалар бүкіл әлемдегі MDPI журналдарының ғылыми редакторларының ұсыныстарына негізделген. Редакторлар журналда жақында жарияланған авторларды ерекше қызықтыратын немесе осы салада маңызды болатын мақалалардың аз санын таңдайды. Мақсаты - журналдың әр түрлі зерттеу салаларында жарияланған ең қызықты жұмыстың суретін беру.