Супербактерии научились разлагать пластик. Поможет ли человечеству выжить отказ от антибиотиков

Ученые сделали важное открытие: бактерии вида Pseudomonas aeruginosa, известные способностью вызывать смертельно опасные инфекции в медицинских учреждениях, также умеют разрушать пластики. Подобные материалы широко применяются в хирургических нитях, имплантах, медицинских приборах и упаковке для разнообразных изделий.

Мутирующие бактерии угрожают человечеству. А виноваты в появлении бактерий-монстров сами люди. Фото: shedevrum.ai

Вероятно, умение разрушать биоразлагаемый пластик является одним из механизмов выживания внтурибольничных супербактерий, сообщает Planet Today с ссылкой на издание Cell Reports.

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, около 700 тысяч человек ежегодно умирают от инфекций, устойчивых к антибиотикам, и цифра неуклонно растет. По прогнозам экспертов, уже к 2050 году количество смертей, связанных с супербактериями, может достигнуть 10 миллионов в год.

Что же такое супербактерии? Почему они считаются одной из главных угроз для человечества в ближайшем будущем?

Мы сами заставляем их мутировать

Бактерии представляют собой одну из древнейших форм земной жизни: они появились около 4 миллиардов лет назад. Эти микроорганизмы обитают практически везде — от глубоких океанов до глубин человеческого организма. Многие из бактерий безвредны или даже полезны для здоровья, но есть и патогенные бактерии, которые могут вызывать серьезные инфекционные заболевания. В число таких болезней входят чума, холера, менингит и туберкулез. Для лечения подобных заболеваний применяются антибиотики.

Но когда Александр Флеминг в 1928 году случайно открыл антибиотики (а именно пенициллин), никто не мог предсказать всех последствий этого открытия. Препараты, которые стали играть ключевую роль в борьбе с разнообразными инфекциями, стали причиной появления антибиотикорезистентности — так называют явление, когда бактерии приобретают устойчивость к антибактериальным средствам.

Александр Флеминг. Фото: public domain

Возникли так называемые супербактерии — мутировавшие микроорганизмы, адаптированные к воздействию противомикробных препаратов.

Приспособиться, чтобы выжить

Доступность антибактериальных средств создает серьезные проблемы. Их широкое и зачастую неправильное использование, особенно в сочетании с дезинфицирующими средствами, может вызывать изменения в ДНК микроорганизмов. Таким путем бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам.

Прием антибактериальных средств без назначения врача, а также их использование для лечения вирусных инфекций в качестве профилактики возможных бактериальных осложнений значительно увеличивает риск появления так называемых супербактерий. Другим фактором, провоцирующим появление бактерий-монстров, является использование антибиотиков в сельском хозяйстве, что приводит к неконтролируемому распространению препаратов в окружающей среде. Антибиотики проникают в почву и воду. Свою лепту вносят сточные воды фармацевтических предприятий и медицинских учреждений.

Супербактерии были обнаружены в водоемах по всему миру — от реки Ганг в Индии до Кэш-Ла-Пудр (река в штате Колорадо, США). Появление антибиотикорезистентных бактерий в реках представляет собой серьезную проблему, поскольку они являются важнейшим источником пресной питьевой воды.

Священная река Ганг. Фото: pxhere.com

Палочка с одним концом

С увеличением применения антибиотиков широкого спектра действия возрастает риск появления у некоторых патогенных микроорганизмов «суперспособностей». Возникают бактерии, которые не поддаются лечению ни одним из известных антибиотиков.

В 2012 году газета The Washington Post сообщила о трагическом случае в госпитале Национальных институтов здравоохранения: в результате вспышки инфекции, вызванной устойчивым к антибиотикам штаммом палочки Фридлендера (Klebsiella pneumoniae), погибли шесть пациентов.

Позже, в 2017 году, в США скончалась, несмотря на все усилия врачей, 70-летняя женщина: инфекция была вызвана палочкой Фридлендера, устойчивой ко всем 26 антибиотикам, доступным для лечения пациентки. Причиной гибели женщины стал сепсис (заражение крови).

Бактерия Klebsiella pneumoniae под микроскопом. Фото: public domain

По словам клинического фармаколога Сергея Зырянова, заведующего кафедрой общей и клинической фармакологии РУДН, микробы, обитающие в стационарах, становятся все более устойчивыми к лекарственным средствам из-за частого назначения антибиотиков в медицинских учреждениях. Это создает идеальные условия для развития резистентности.

К счастью, вне больничной среды заразиться той же палочкой Фридлендера практически невозможно. Как отметил Зырянов, бактерии с высокой лекарственной резистентностью в условиях вне стационара практически не встречаются. Это типичный госпитальный возбудитель.

Но что произойдет, если одна из таких супербактерий начнет распространяться за пределами больниц?

Главная угроза человечеству

Каждый год количество смертей, связанных с устойчивостью бактерий к антибиотикам, неуклонно растет. Ученые предупреждают, что проблема антибиотикорезистентности бактерий может стать одной из главных угроз для человечества в ближайшем будущем.

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), от инфекций, устойчивых к антибиотикам, ежегодно умирает около 700 000 человек по всему миру, а к 2050 году число летальных исходов, вызванных супербактериями, может достичь 10 миллионов ежегодно.

В ВОЗ определили наиболее опасные бактерии, имеющие устойчивость к антибиотикам. Фото: pxhere.com

В 2017 году ВОЗ впервые опубликовала список наиболее устойчивых к антибиотикам бактерий. В него вошло 12 видов патогенных микроорганизмов, представляющих серьезную угрозу для здоровья человека. Список был разделен на три категории в зависимости от уровня приоритета. И наивысшую категорию опасности специалисты присвоили группе бактерий, обладающих высокой устойчивостью к множеству антибиотиков:

1. Acinetobacter baumannii (микроорганизм из рода ацинетобактеров);
2. Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка);
3. Enterobacteriaceae (энтеробактерии).

К следующей группе (высокая опасность) относятся бактерии:

1. Enterococcus faecium (вид бактерий, относящийся к роду энтерококков);
2. Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк);
3. Helicobacter pylori (хеликобактер пилори);
4. Campylobacter spp. (кампилобактер);
5. Salmonellae (сальмонеллы);
6. Neisseria gonorrhoeae (гонококк).

Третья группа (средний приоритет):

1. Haemophilus influenzae (гемофильная инфекция);
2. Streptococcus pneumoniae (пневмококк);
3. Shigella spp. (шигеллы).

В феврале 2023 года ООН выпустила доклад о супербактериях, в котором призывает страны и международные организации активизировать борьбу с последствиями применения антибиотиков. Главной причиной этой проблемы названо загрязнение окружающей среды антимикробными препаратами через сточные воды, поступающие от предприятий сельского хозяйства, фармацевтических фабрик, больниц и населенных пунктов. В докладе предложено начать очистку водоемов от антибиотиков.

Еще одним направлением борьбы с супербактериями является разработка более эффективных антимикробных препаратов. При этом отмечается, что эта задача может быть решена примерно за 10 лет. Тем не менее, просто создание новых лекарств не решит проблему, а лишь отложит ее. Эксперты предлагают тщательно изучить причины устойчивости бактерий к лекарственным средствам и систематически наблюдать за изменениями, а также принимать все возможные меры по снижению распространения антибиотикорезистентных микроорганизмов.

---