Натуральные антибиотики. Природная альтернатива фармакологическим препаратам

Стивен Харрод Бунер, 2012

Число бактериальных инфекций ежегодно растет, а эффективность фармацевтических антибиотиков – снижается. Патогенные бактерии, выживающие после применения антибиотиков 3-го поколения, вырабатывают резистентность – устойчивость – к лекарству. Это порождает суперинфекции, бороться с которыми просто нечем. Известный натуропат Стивен Харрорд Бунер предлагает использовать для борьбы с несерьезными бактериальными инфекциями природные антибиотики. Те, которыми нас снабжают растения и которые тысячелетиями использовались людьми, помогая им выживать. Растительные лекарства с их сложной смесью множества антибиотических, системных и синергических соединений должны стать нашей первой линией защиты от устойчивых инфекций. Автор описывает наиболее популярные и доступные сегодня растения, способы их обработки и применения при классических инфекциях: бронхитах, нетяжелых бактериальных пневмониях, отитах, отравлениях. В формате a4.pdf сохранен издательский макет.

1. Конец эры антибиотиков

«С появлением микробной теории заражения началось страшное. Выяснилось, что бактерии причастны к развитию таких заболеваний, как сибирская язва, гонорея, брюшной тиф и проказа. Микробы, некогда казавшиеся безобидными, вдруг сделались исчадьем ада… [Они] превратились в чужаков, подлежащих уничтожению».

Линн Маргулис и Дорион Саган «What Is Life?» («Что есть жизнь?»)

«Несмотря на то, что микробы меньше одной миллионной доли метра в длину, они составляют 60 % от всего живого на планете, и об этом не стоит забывать».

Брэд Спеллберг «Rising Plague» («Под угрозой эпидемии»)

Все знают, чем пахнут больницы. Они пахнут болезнью, медицинским спиртом, страхом и надеждой. Этот запах и чувства, которые он порождает, сложно забыть. Он остается в подкорке. А еще в подкорке живет вера в то, что здесь, в больницах, день и ночь трудятся люди, которые борются за нашу жизнь. Они самоотверженно вырывают нас из цепких лап смерти. Мы убеждены (или нас убедили) в том, что медицина выигрывает войну с болезнями и что антибиотики положили конец большей части бактериальных инфекций. Верить в это очень удобно, но, к большому сожалению, это не что иное, как заблуждение.

В конце 1993 года, как сообщает репортер Newsweek Шэрон Бергли, врач-инфекционист Синтия Гилберт вошла в палату к пациенту-почечнику^[3]. Ее рот и нос закрывала медицинская маска, как это положено при вынесении вердикта. Пациент сразу все понял и сказал: «Вы пришли сообщить мне, что я умираю».

Врач сначала растерялась, а потом утвердительно кивнула. «Мы ничего не можем сделать».

Воцарилась мертвая тишина. Один думал о том, что жизнь подошла к концу, а другой — о бессилии медицины и неминуемых утратах.

Доктор Гилберт с болью вздохнула и сказала: «Мне очень жаль».

Мужчина ничего не ответил, да и что он мог ответить… Врач качала головой, словно пытаясь отбросить гнетущие мысли, а затем развернулась и вышла из палаты. В коридоре ее ждал все тот же запах болезни, медицинского спирта, страха и надежды и вопросы, на которые у нее не было ответа.

Ее пациент умирал от заболевания, которое несколько лет назад легко поддавалось лечению, — от энтерококковой инфекции. Но сейчас эта бактерия приобрела устойчивость к антибиотикам. За девять месяцев лечения Гилберт перепробовала все антибиотики, которые были в ее арсенале. Организм мужчины, ослабленный болезнью, был не в состоянии справиться с бактерией, невосприимчивой к действию фармацевтических препаратов. Спустя несколько дней он скончался от инфекционного поражения крови и сердца.

Подобные инциденты, которые совсем недавно казались немыслимыми, происходят все чаще. Ежегодно резистентными инфекциями заражаются миллионы американцев и сотни миллионов людей по всему миру. По мере усугубления вирулентности и резистентности бактерий, жертв некогда излечимых заболеваний становится все больше. Количество умерших и покалеченных непрерывно растет, и надежды на то, что эти цифры в скором времени будут уменьшаться, практически нет.

Проблема усугубляется за счет того, что растет число инфицированных резистентными бактериями. Особенно это происходит в местах большого скопления больных людей, стариков, детей и нищих. Речь идет о приютах для бездомных, детских центрах, тюрьмах и бедных городских районах. А теперь угадайте, какое место является самым опасным? Верно, больница. Больше нигде не собирается столько болеющих. Больше нигде нет такого скопления патогенных бактерий. И больше нигде бактерии не взаимодействуют с таким широким спектром антибиотиков.

Как мы пришли ко всему этому, до сих пор не ясно. И уж тем более не ясно, что нас ждет впереди.

Эра антибиотиков

Вы что-нибудь слышали об Анне Миллер? Нет? Должен вам признаться, что ее мало кто знает. Она умерла в 1999 году в возрасте 90 лет, и некролог о ней был опубликован в New York Times. Вы спросите, почему такая маститая газета взялась написать о никому не известной пожилой женщине? Потому что она стала первой, кому помог новый экспериментальный препарат — препарат, изменивший историю человечества.

В марте 1942 года Анна Шиф Миллер умирала от пневмонии, вызванной стрептококковой инфекцией, в больнице Нью-Хейвена, штат Коннектикут. Она бредила, то приходила в себя, то вновь теряла сознание, а ее температура не опускалась ниже 41 градуса. Врачи перепробовали все возможное: сульфаниламиды и переливание крови, но ничего не помогало. И тут кто-то вспомнил, что недавно читал статью о новом экспериментальном препарате. Ученые из лаборатории Нью-Джерси согласились предоставить врачам небольшое количество этого препарата, те незамедлительно ввели его Анне, и за ночь температура практически нормализовалась. На следующий день прошел бред, а еще через пару дней женщина могла сидеть, у нее появился аппетит, и она бодро общалась с посетителями. Это событие изменило мир. О чудесном исцелении писали все газеты Америки. Фармацевтические компании сразу же взялись за дело и наладили выпуск чудо-лекарства. Что это было за лекарство? Пенициллин.

В 1942 году мировой запас пенициллина составлял примерно 32 литра (по весу это 28,8 кг). К 1949 году выпускалось уже 70 200 кг пенициллина в год, также было налажено производство нового антибиотика стрептомицина (выделен из почвенных грибков). К 1999 году в одних только Соединенных Штатах Америки масштабы производства достигли небывалых высот — 18 миллионов кг антибиотиков для людей, скота, научных целей и сельскохозяйственного применения. Спустя десять лет в Америке ежегодно использовалось примерно 27 миллионов кг антибиотиков и десятки миллионов в других странах по всему миру. Из них почти 13,5 миллионов кг применялось в промышленном животноводстве. Еще раз повторюсь: это — ежегодно!

По словам Уэнди Пауэлл, эпидемиолога и ветеринара из Канадского агентства по контролю за качеством пищевых продуктов (Canadian Food Inspection Agency), на рынке было более 50 наименований пенициллинов, 70 цефалоспоринов, 12 тетрациклинов, 8 аминогликозидов, 1 монобактам, 3 карбапенема, 9 макролидов, 2 новых стрептограмина и 3 ингибитора дигидрофолатредуктазы (1). С тех пор их количество стало еще больше.

Многие люди не подозревают о том, что антибиотики никуда не деваются.

Антибиотики в чистом и метаболизированном виде составляют основную часть больничных отходов. Миллионы килограммов антибиотиков «выходят» обратно с экскрементами пациентов больниц. Столько же препаратов с истекшим сроком годности (проданных и непроданных) выбрасывается как обычный бытовой мусор. Также в больничные стоки поступают дезинфицирующие средства и остатки антибиотиков после проведения разного рода терапевтических процедур. Все антибиотики, которые закупает больница, так или иначе поступают в окружающую среду. Чаще всего это происходит посредством канализационных вод. Антибиотические вещества попадают в очистительные сооружения, а оттуда практически в неизменном виде — в пресноводные источники.

Антибиотики применяются не только в больницах. Врачи американских поликлиник ежегодно выписывают 260 миллионов рецептов на получение антибиотиков — и они тоже возвращаются в экосистему. И это далеко не все. Фармацевтические компании сбрасывают в окружающую среду тысячи тонн отходов мицелия и другие отходы производства, в большей части которых содержатся остатки антибиотиков.

Около 13,5 миллионов кг антибиотиков ежегодно используется на американских агропромышленных фермах. Они нужны для того чтобы скот (преимущественно свиньи, крупный рогатый скот и куры) не погибали в условиях скученного содержания (некоторые антибиотики стимулируют набор веса, увеличивая доходы фермеров). Миллионы литров экскрементов скота поступают в навозохранилища, а оттуда практически в том же виде в местную экосистему. Если говорить о животных, которые пасутся на пастбищах (не стоит забывать и о миллионах домашних животных, таких как собаки и кошки), то их зараженные антибиотиками фекалии уходят непосредственно в землю. К примеру, антибиотик канамицин плохо абсорбируется в желудочно-кишечном тракте животных, 97 % этого антибиотика выводится с фекалиями, то есть попадает в почву.

Говоря проще, американский континент, как и другие части нашей планеты, захлебывается от антибиотиков. Как верно заметил врач и ученый Стюарт Леви, далеко не все эти антибиотики поддаются быстрому биоразложению. «Они могут сохраняться в окружающей среде до тех пор, пока не будут разрушены физическим воздействием, например, под влиянием высоких температур или ультрафиолетового солнечного излучения. Будучи активными антибиотиками, они продолжают уничтожать восприимчивые бактерии, с которыми контактируют» (2).

За очень короткий геологический период времени земля впитала в себя сотни миллионов тонн неразлагаемых отходов, большая часть из которых — это уникальные фармацевтические препараты, созданные специально, чтобы убивать бактерии. Многие антибиотики (кстати, термин «антибиотик» переводится как «против жизни») не проводят никаких разграничений и действуют против широкого спектра микроорганизмов. Мировое захоронение огромного количества синтетических антибиотиков в течение 65 лет оказало мощнейшее влияние на природу бактерий. Это событие сопоставимо разве что с тем, что произошло 2,5 миллиарда лет назад, когда в биосфере начали доминировать бактерии, вырабатывающие кислород. По мнению Леви, в результате мы имеем дело с «беспрецедентными в истории эволюционными изменениями» (3). В краткосрочной перспективе это значит появление уникальных бактерий, патогенных для человека, животных и растений. А в долгосрочной перспективе речь идет о разгуле эпидемий смертельных инфекционных заболеваний, которых в истории человечества еще не было.

Антибиотик не всемогущ?

Наверное, ни одно «чудо» научно-технического прогресса не получило такого широкого распространения и применения, как антибиотики. Они считаются главным достижением науки и медицины западного мира — торжество научного метода над невежественной медициной прошлого.

В конце 1950-х — начале 1960-х годов радость от сделанного открытия была настолько велика, что сначала врачи (в их числе был мой двоюродный дядя Лии Бёрни), а затем главный хирург США и мой дедушка Дэвид Кокс, который на тот момент возглавлял Кентуккскую медицинскую ассоциацию, во всеуслышание заявили, что эпидемическим заболеваниям положен конец. Показательны слова лауреата Нобелевской премии австралийского вирусолога сэра Фрэнка Макфарлейна Бёрнета. В своей речи 1963 года он сказал, что к концу двадцатого века произойдет «фактическая ликвидация инфекционных заболеваний как фактора общественной жизни» (4).

Семь лет спустя Уильям Стюарт, ученик моего двоюродного дяди и генеральный хирург США, заявил в своем выступлении перед Конгрессом, что «пора забыть об инфекционных заболеваниях» (5). Оспа была побеждена, а вакцина против полиомиелита с успехом применялась для профилактики инфекции в Америке, Африке и Европе. Победить туберкулез и малярию планировалось к 2000-ому году. В статье, вышедшей в журнале Vogue, Дэвид Моро не без удовольствия писал, что «благодаря химиотерапевтической революции почти все невирусные заболевания стали таким же пустяком, как простуда» (6).

Как же ошибались эти люди!

Оптимистичная статья Моро увидела свет в 1976 году, но уже тогда отмечался рост уровня инфекционных заболеваний. К 1997-му в США количество человек, ежегодно госпитализируемых с трудноизлечимыми антибиотикорезистентными бактериальными инфекциями, достигло трех миллионов человек. В 2002 году специалисты Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) подсчитали, что еще 1,7 миллиона пациентов заразятся инфекцией непосредственно в больнице и что для ста тысяч из них это заражение окажется смертельным.

«Еще раз подчеркну, — говорит сотрудник Американского общества инфекционных заболеваний (IDSA) Брэд Спеллберг, — человек госпитализируется для проведения плановой операции, с сердечным приступом, онкологией, травмой, полученной в автомобильной аварии или еще с какой-то проблемой, а в итоге умирает на больничной койке от инфекции, которую подцепил в стенах лечебницы… На сегодняшний день смертность от подхваченных в больнице инфекций очень высока. Ежегодно умирает больше ста тысяч человек, и это только на территории Америки» (7).

По осторожным подсчетам специалистов, резистентные к антибиотикам инфекции, подхваченные в больнице, занимают четвертое место в списке ведущих причин смертности в США. Обратите внимание, что здесь не учитываются инфекционные заболевания вообще. Заболевания, которые планировалось одолеть к 2000-ому году. В 1993 году в статье, вышедшей в журнале «Анналы внутренней медицины» (Annals of Internal Medicine), Р. Л. Беркельман и Дж. М. Хьюз писали: «Суровая реальность такова: инфекции были и остаются основной причиной заболеваний и смертности во всем мире, в том числе в США» (8). Патологоанатом и ученый Марк Лаппе пошел еще дальше. В своей книге «When Antibiotics Fail» («Когда антибиотики не работают») он заявил: «Период в истории, который был эвфемистически назван «эрой чудо-лекарств», завершился» (9).

А чуда-то и не было…

Пенициллин был открыт в 1929 году, но производиться и повсеместно применяться он стал только после начала Второй мировой войны. Это были сумасшедшие времена. Казалось, что наука может все. Новые антибиотики появлялись каждый день. Арсенал медицинских средств был огромен. В состоянии эйфории никто не слышал одинокие голоса, предупреждавшие об опасности. По иронии судьбы, среди людей, предрекавших беду, был Александр Флеминг — ученый, открывший пенициллин. В 1929 году в «Британском журнале экспериментальной патологии» (British Journal of Experimental Pathology) Флеминг писал, что уже сейчас есть множество бактерий, которые устойчивы к выделенному им препарату, а в 1945 году в интервью журналистам New York Times он заявил, что неправильное использование пенициллина неминуемо приведет к появлению резистентных микроорганизмов. Его слова оказались пророческими. На момент интервью к пенициллину было устойчиво всего 14 % штаммов^[4] золотистого стафилококка, к 1953 году по мере увеличения масштабов применения антибиотика таковых оказалось 64–80 %. Кроме того, сообщалось о развитии бактерий, устойчивых к тетрациклину и эритромицину. (В 1995 году к пенициллину было резистентно 95 % стафилококков). К 1960 году резистентный стафилококк стал основным возбудителем внутрибольничных инфекций во всем мире. Как следствие, врачи начали использовать метициллин — бета-лактамный антибиотик, который оказался эффективен против штаммов, устойчивых к пенициллину. За год на свет появился метициллин-резистентный золотистый стафилококк, или сокращенно MRSA. Первая серьезная вспышка вызванной им инфекции была зафиксирована в США в 1968 году, т. е. восемь лет спустя. В конечном итоге, штаммы MRSA приобрели устойчивость ко всем антибиотикам. Положение дел изменилось с появлением гликопептидных антибиотиков (ванкомицин и тейкопланин), но, как оказалось, ненадолго. В 1999 году — спустя 54 года после запуска «чудо-лекарств» в промышленное производство — три человека заразились штаммами стафилококка, резистентными ко всем применяемым в клинике антибиотикам.

Долгое время резистентные бактерии «орудовали» внутри больничных стен (так как здесь для них имеется самая благоприятная почва), но уже в 1970-х годах новые штаммы стали появляться и за пределами лечебниц. Сейчас они распространены повсеместно. В 2002 году я впервые столкнулся со случаем заражения резистентной стафилококковой инфекцией вне больницы. Сейчас звонки и электронные письма от таких пациентов я получаю каждый месяц.

Скорость развития резистентности поражает. Биологи-эволюционисты всегда считали, что бактерии (как и все другие живые организмы) эволюционируют путем спонтанных мутаций, частота которых в каждом поколении очень невелика (от одной мутации на каждые 10 миллионов до одной мутации на каждые 10 миллиардов клеток). То, что бактерии смогут приобрести устойчивость к антибиотикам уже спустя тридцать пять лет, казалось немыслимым. И уже тем более никто и представить не мог, что через шестьдесят лет после внедрения антибиотиков эти «чудо-лекарства» потерпят полный крах. Но, как показало время, бактерии — очень изощренные противники.

Усиление бактериальной резистентности

Знаете, что упустили из виду многие люди, в том числе мои предшественники? Тот факт, что все живые существа на Земле высокоинтеллектуальные и очень хорошо умеют адаптироваться. Бактерии — самая древняя форма жизни на планете, и они, как никто другой, умеют отражать возникающую угрозу. В частности, опасность для них представляют антибактериальные соединения, которые тоже стары как мир.

Ученые проигнорировали обстоятельство, которое сейчас кажется более чем очевидным (только по причине гордости можно было этого не заметить). Это обстоятельство заключается в том, что мир полон антибактериальных веществ, основная масса которых синтезируется другими бактериями, а также грибками и растениями. Чтобы выжить, бактерии уже давно научились с ними справляться. Как верно заметил Стивен Прожан из фармацевтической компании Wyeth Research, бактерии — «самые древние живые организмы, а это значит, что у них за спиной три миллиарда лет эволюции, протекавшей в жестких условиях. Уж к чему-чему, а к химической атаке они точно готовы» (10).

Проблему усугубляет еще и то, что большая часть рукотворных антибиотиков выделена из грибков. Грибков, с которыми бактерии контактируют уже очень и очень давно. С учетом всего вышесказанного становится понятно, почему история с антибиотиками стала развиваться по плачевному сценарию.

«Развитие антибиотикорезистентности у бактерий происходит по аналогии с развитием резистентности к пестицидам у сельскохозяйственных вредителей. В 1938 году насчитывалось всего семь видов летающих насекомых и клещей, приобретших устойчивость к пестицидам. К 1984 году их количество возросло до 447, а в список пестицидов, которые отныне на них не действовали, попали самые распространенные химикаты. Масштабное использование пестицидов и их большое разнообразие привело к тому, что у насекомых выработались механизмы противодействия смертельным ядам. А еще пестициды уничтожают естественных врагов вредителей, точно так же как антибиотики убивают естественных врагов вредоносных бактерий в нашем организме».

Майкл Шмидт, «Beyond Antibiotics» («Об антибиотиках и не только»)

Возможно, если бы мы стали использовать антибиотики не так расточительно, то проблем было бы меньше. Но, увы, этого не произошло. Никогда за всю историю человечества в окружающую среду не сбрасывалось такое количество антибиотиков. Это оказало и продолжает оказывать огромное влияние на бактериальное сообщество Земли. Бактериям ничего не остается делать, как бороться. Так же как и мы, они хотят жить и умеют вертеться. На самом деле, в плане умения адаптироваться нам до них очень и очень далеко.

Развитие резистентности

Когда бактерия встречается с антибиотиком, она начинает генерировать возможную ответную реакцию. Обычно этот процесс требует смены нескольких бактериальных поколений. Бактерии живут не так долго, как мы, поэтому у многих видов смена поколений происходит каждые двадцать минут. Это в 500 тысяч раз быстрее, чем у людей. За это время бактерии выработали множество механизмов реагирования на созданные нами антибиотики.

Уменьшение проницаемости

Бактерии научились ограничивать количество антибиотика, которое в них проникает. Как правило, противомикробным веществам необходимо внедриться в бактериальные клетки, чтобы их уничтожить. Для этого им нужно пройти сквозь защитную оболочку, которая окружает бактерию. Некоторые антибиотики пользуются для транспортировки веществами, которые ежедневно поступают в бактериальные клетки для поддержания их жизнедеятельности. Иными словами, они определенным образом прикрепляются к питательным веществам или сами выступают в роли таких веществ, и ничего не подозревающие бактерии их поглощают.

Чтобы избежать нежелательного проникновения, бактерии сократили проницаемость своих клеточных мембран. Как? В большинстве случаев они изменили структуру «дверного проема», через который внешние субстанции проникают в клетку. В результате антибиотикам стало гораздо сложнее, а порой невозможно проскользнуть внутрь. Прежде всего, эта стратегия позволила бактериям удерживать концентрацию антибиотика внутри своих клеток на безопасном для себя уровне.

Модификация мишени

Бактерии научились менять свою внутреннюю структуру, чтобы не дать антибиотику нанести удар по намеченной цели. Вот что пишет об этом Дэвид Хупер, врач-инфекционист Массачусетской больницы общего профиля: «Резистентность с использованием общих механизмов модификации мишени может осуществляться самыми разными способами, что, как мы видим на практике, и делают клинически значимые бактерии. Такая модификация обычно приводит к изменению структуры мишени антибиотика, в результате чего антибиотик связывается с ней очень слабо или не связывается вообще» (11).

Если говорить проще и понятнее, бактерии меняют структуру таким образом, что те их части, которые должны были подвергнуться нападению антибиотиков, этому нападению не подвергаются. Антибиотик внедряется в бактериальную клетку и ничего не может с ней сделать.

Модификация антибиотика

Бактерии научились разрушать и уничтожать антибиотик, даже если он уже проник внутрь. Чаще всего деактивация антибиотика осуществляется за счет действия специальных «обезоруживающих» соединений — обычно это ферменты, такие как бета-лактамазы расширенного спектра (БЛРС). Вот что пишет Гарри Табер из Департамента здравоохранения штата Нью-Йорк: «Нас нисколько не удивляет наличие деактивирующих антибиотики ферментов в защитной оболочке бактериальных клеток. Бета-лактамазы и аминогликозид-модифицирующие ферменты — яркий тому пример» (12).

Новичком в этой группе является NDM-1 (металло-бета-лактамаза из Нью-Дели). Это самый опасный из всех известных на сегодняшний день ферментов. Он потенциально активен против карбапенемов, класса бета-лактамных антибиотиков, которые ранее были устойчивы к действию БЛРС. Ген NDM-1 находится в плазмидах и легко передается другим бактериям. «Больше всего нас пугает то, что он очень быстро распространяется, — признается Тимоти Уолш, профессор факультета микробиологии и антибиотикорезистентности Кардиффского университета (Cardiff University) Великобритании (13).

Эффлюксные насосы

Бактерии научились удалять антибиотики из собственных клеток сразу же после их проникновения. Для этих целей они используют механизм, который называется эффлюксный насос. Бактерии обзавелись чем-то вроде дренажного насоса, который выкачивает то, что они хотят из себя выкачать. Эффлюксные насосы бывают самые разные — каждый приспособлен под конкретные вещества. Есть насосы, которые выводят какой-то один конкретный вид токсичных веществ, а есть многофункциональные насосы, которые предназначены для большого спектра токсинов. Как правило, опасные для бактерий соединения не имеют между собой ничего общего, поэтому ученые до сих пор не понимают, как один насос способен справляться сразу со множеством веществ.

Как только антибиотик идентифицирован, сразу же активизируется насос, который изгоняет его вон из бактерии. По словам ученых, «эти насосы способны распознавать и удалять положительно, отрицательно и нейтрально заряженные молекулы, гидрофобные вещества (такие как органические растворители и липиды) и гидрофильные соединения (такие как аминогликозидные антибиотики)» (14).

За долгий период эволюции бактерии создали целый ряд насосов, чтобы защитись себя от великого множества антимикробных веществ, существующих на планете. Всего выделяют пять основных типов эффлюксных насосов.

• Суперсемейство MFS (Major Facilitator Superfamily)

• Суперсемейство ABC (APT-Binding Cassette Superfamily)

• Семейство SMR (Small Multidrug Resistance Family)

• Суперсемейство RND (Resistance-Nodulation-Cell Division Superfamily)

• Семейство MATE (Multi-Antimicrobial Extrusion Protein Family)

В качестве базового эффлюксного механизма большинство грамположительных^[5] бактерий используют суперсемейство MFS, а большинство грамотрицательных бактерий — суперсемейство RND. Эти насосы имеют множество назначений; среди прочего они защищают микроорганизмы от таких веществ, как соляная кислота желудка и желчные кислоты, которые обладают определенным антимикробным действием.

Превосходное умение адаптироваться

Порой бактериям удается научиться жить и даже благоденствовать в совершенно немыслимых условиях, например, в чистящих средствах, которые используются в больницах. Вот что я прочел в одной из научных статей: «Зараженными — преимущественно грамотрицательными бактериями — оказались десять свежих растворов и двадцать один из двадцати двух приготовленных на утилизацию» (15). Бывает и такое, что бактерии начинают питаться антибиотиками.

Передача резистентности

Как только бактерии удается разработать метод противодействия антибиотику, она начинает систематически передавать свои умения другим бактериям. И делает она это с неимоверной скоростью. Под давлением антибиотиков бактерии начинают максимально активно взаимодействовать со своими «сородичами». По сути, между бактериальными видами происходит самое настоящее общение — процесс, о котором никто даже не подозревал до появления искусственных антибиотиков. В первую очередь, они делятся информацией о резистентности, и происходит это несколькими способами.

Кодирование плазмид

Бактерии кодируют некоторые виды плазмид, — главным образом, внехромосомные кольцевые нити ДНК, каждая из которых содержит информацию о резистентности, — и передают их другим бактериям. Плазмиды — это высокомобильные генетические элементы, которые широко распространены в мире бактерий. Рассмотрим для примера аминогликозиды. На сегодняшний день это самые эффективные антибактериальные препараты. Они были выделены из бактерий рода актиномицетов. Эти бактерии вырабатывали и использовали аминогликозиды, чтобы убивать чужеродные или конкурирующие виды. Аминогликозиды могли уничтожить в том числе и самих актиномицетов, поэтому те выработали деактивирующий механизм и сохранили эту информацию на плазмидах. Любая форма резистентности к аминогликозидам, в том числе у псевдомонад и ацинетобактеров, берет начало от этих древних плазмид, созданных актиномицетами. Когда врачи стали направо и налево прописывать пациентам аминогликозиды, плазмиды актиномицетов «разлетелись» повсюду, как семена одуванчика на ветру.

Транспозоны и интегроны

Бактерии используют транспозоны, уникальные подвижные участки ДНК, которые являются неотъемлемым компонентом их генома. Транспозоны еще называют «прыгающими генами». Это название обусловлено тем, что они легко перемещаются между хромосомами и плазмидами. Транспозоны быстро интегрируются в ДНК, и когда это происходит, меняется генетический состав, а значит, и физическая форма микроорганизма. С помощью транспозонов бактерии передают большое количество информации о резистентности. Как правило, они высвобождают транспозоны в свободной форме в окружающую среду, чтобы затем их могли подхватить другие бактерии.

Также бактерии используют интегроны, мобильные элементы ДНК, которые интегрируются в определенные участки генома. Интегроны играют ключевую роль в передаче информации о резистентности и вирулентности.

Вирусы

В передаче информации о резистентности между различными бактериями также участвуют бактериальные вирусы, или бактериофаги. На сегодняшний день известно, что в процессе размножения бактериофаги не только воспроизводят себе подобных, они делают копии участков хромосом хозяина, содержащих информацию о резистентности, а затем передают ее другим инфицированным бактериям. Говоря проще, вирусы, которые заражают бактерию (да, бактерии тоже болеют), учат ее не поддаваться действию антибиотиков.

Бактерии передают информацию о резистентности напрямую или просто извлекают ее из своих клеток, чтобы потом ее могли подхватить другие бактерии. Микроорганизмы не прочь поэкспериментировать. Очень часто они повышают свою устойчивость за счет того, что объединяют информацию о резистентности, полученную из разных источников. Они ищут новые пути резистентности и даже развивают резистентность к антибиотикам, с которыми раньше никогда не встречались. Даже будучи в спящем и полуживом состоянии, бактерии не перестают делиться информацией о резистентности со своими «сородичами». Когда бактерия подхватывает кодированную информацию о резистентности, она встраивает ее в свою ДНК. В результате приобретенная резистентность становится генетической характеристикой, которая затем будет передаваться всем последующим поколениям, — вот он, ламаркизм в действии! Ученые указывают на то, что усиление бактериальной устойчивости, произошедшее за последние пятьдесят лет, напрямую связано с производством и использованием антибиотиков и что механизмы резистентности не только передаются от одних бактерий к другим, но и сохраняются в рамках вида.

Способность к обучению

Действие антибиотиков, к большому сожалению для нас, схоже с действием феромонов. Они выступают в роли химических аттрактантов и в буквальном смысле слова притягивают к себе бактерии. В присутствии антибиотика скорость обучения бактерий возрастает в разы. Тетрациклин, даже в очень малых дозах, — а лучше сказать, особенно в малых дозах — в 100, а то и в 1000 раз ускоряет подвижность, мобилизацию и процесс передачи транспозонов и плазмид. (Кстати, при лечении акне и в промышленном скотоводстве как раз используются малые дозы тетрациклина; причем очень часто этот антибиотик применяется годами). По мнению Уэнди Пауэлл, «это значит, что антибиотики создают бактериям стресс и тем самым стимулируют обмен плазмидами, которые могут содержать гены резистентности» (16).

Относительно недавно выяснилось, что в промышленно развитых странах вся пресная вода заражена антибиотиками (результат их попадания в систему водоснабжения). Да, их там крайне мало, но ввиду этого обстоятельства получается, что бактерии подвергаются повсеместному и постоянному воздействию малых доз антибиотических веществ. Такое воздействие заставляет бактерии формировать резистентность; и чем больше антибиотиков попадает в воду, тем быстрее происходит процесс формирования резистентности.

Больше всего ужасает то, что, когда бактерия приобретает устойчивость, она передает свои способности всем окружающим бактериям. Бактерии не конкурируют между собой за ресурсы, как предрекала распространенная теория эволюции, а наоборот — делятся друг с другом секретами выживания. «Самое удивительно, — признаются ученые, — это перенос генов, таких как tetQ и ermB, между представителями нормальной микрофлоры человека и животных, между популяциями бактерий, которые отличаются по видовому составу» (17). Анаэробные и аэробные, грамположительные и грамотрицательные бактерии, спирохеты и плазмодии делятся информацией о резистентности — явление, которое до распространения антибиотиков казалось немыслимым (еще одно свидетельство в пользу того, что природа — это не поле боя, а место, где все взаимосвязано и ценятся взаимовыгодные отношения»).

И все же, насколько умны бактерии?

Когда ученые поместили бактерии разных видов в питательный раствор с сублетальной дозой нового и довольно редкого антибиотика, за короткий период времени у них развилась резистентность, причем не только к этому антибиотику, но и к двенадцати другим, с которыми они никогда ранее не встречались, — некоторые из этих препаратов имели совершенно иную структуру. «Такое впечатление, что при столкновении с одним препаратом бактерии, как хорошие стратеги, предугадывают действие других», — признается Стюарт Леви (18).

По сути, бактерии предчувствуют появление антибиотиков будущего. Они учатся быть более вирулентными, т. е. пытаются увеличить свою болезнетворную силу. Для этого посредством тех же механизмов, которые задействованы при передаче информации о резистентности, бактерии делятся между собой факторами вирулентности. Они так слаженно действуют в ответ на нашу борьбу с болезнями, что невольно соглашаешься с мнением Леви, который однажды заметил: «Ты вдруг начинаешь рассматривать бактерии не как отдельные виды, а как составные части единого мира микробов» (19). То же самое когда-то сказал бывший комиссар FDA Дональд Кеннеди: «Имеющиеся факты указывают на то, что кишечные микроорганизмы животных и человека, их R-плазмиды и патогены образуют собственную экосистему, где действие, совершенное в какой-то одной точке, влияет на все другие» (20).

Скопление бактерий и скорость их обучения всегда высоки там, где высок процент применения антибактериальных средств. Активное использование антибиотиков приводит к мгновенной конгрегации бактерий, быстрой адаптации и запуску каскада информации о резистентности по всей мембране микроорганизма, где эта информация может быть доступна в любое время. «Генофонд [информация о резистентности] доступен бактериям, когда они подвергаются сильному селективному давлению антибиотиков в больницах, ветеринарной практике, сельском хозяйстве и животноводстве, где эти препараты активно используют для ускорения роста птиц и скота», — признается ученый Дж. Дэвис (21).

Там, где много людей или животных, или где не жалеючи используют антибиотики, передача резистентности неминуема. Речь идет о домах престарелых, детских садах, приютах для бездомных, тюрьмах, бедных микрорайонах, ветеринарных клиниках и животноводческих фермах. И это еще не самые опасные места на планете. Несмотря на видимую чистоту, белые халаты, приглушенные голоса и высоту служения, с уверенностью можно сказать, что нигде на Земле нет такого количества резистентных бактерий, как в больницах.

Заблуждения о природе генома остались в прошлом. Научный мир наконец-то признал, что генетические элементы у всех микроорганизмов нестабильны и могут перемещаться. Барбара МакКлинток, которая раньше других заявила о существовании транспозонов, в своей нобелевской речи в 1983 году сказала о том, что геном — «это высокочувствительный клеточный орган; в стрессовых ситуациях он способен инициировать собственную реструктуризацию и обновление» (22). Она указала на то, что инструкции относительно сборки генотипа поступают не только от самого микроорганизма, но также продиктованы условиями окружающей среды. Чем больше стресс, тем специфичнее и пластичнее ответное поведение генома.

Современные исследования (с момента первого издания книги их прибавилось еще больше) подтверждают изыскания МакКлинток. Геном живого организма хранится в виде ДНК. Как оказалось, очень часто антибиотики повреждают ДНК бактерий, стимулируя внутри нее выработку молекул кислорода, т. е. свободных радикалов. Иными словами, этот высокопластичный клеточный орган частично выходит из строя под действием антибиотиков. В таком случае микроорганизм бросается устранять поломку. Бактерия начинает восстанавливать ДНК, в том числе закодированную внутри нее структуру генома. Часть данных, которая используется в ходе восстановительного процесса, — это факторы, вызвавшие повреждение. То есть получается, что бактерия реструктурирует геном таким образом, чтобы в дальнейшем можно было противостоять разрушительному воздействию. А так как в данном случае разрушительное воздействие было спровоцировано возникновением свободных радикалов, то получается, что бактерии развивают устойчивость ко всем антибиотикам, которые способствуют их выработке.

Распространение резистентных заболеваний

Что касается инфицирования органов и частей тела, то здесь у всех резистентных бактерий своя специализация. Энтерококки, псевдомонады, стафилококки и клебсиеллы тут как тут при проведении хирургических процедур. Они заражают хирургические раны и кровь пациентов больниц.

Оказывается, стафилококковым бактериям необходимо железо, которое присутствует в кровяных клетках, а еще они предпочитают только один вид крови — нашу с вами. Эти микроорганизмы в больших количествах скапливаются там, где доступна человеческая кровь. Стафилококки — «основная причина образования гнойных масс и развития инфекции мягких тканей, главная внутрибольничная инфекция и одна из ведущих причин микробных пищевых отравлений» (23). И останавливаться на достигнутом они не планируют.

Сточные воды, наполненные экскретированными антибиотиками и резистентными стафилококками, сбрасываются в окружающие города моря. Резистентные стафилококки обнаруживаются во всех океанах, примыкающих к сухопутным массивам, — в том числе, и на прилегающих берегах. Эти микроорганизмы не перестают учиться. К примеру, они научились передаваться от человека к человеку во время полового акта. Вот оно, еще одно заболевание, передающееся половым путем.

Гемофилюсы, псевдомонады, стафилококки, клебсиеллы и стрептококки заражают легочные ткани, проникая внутрь по инфицированной эндотрахеальной (трахеостомической) трубке, аккуратно вставленной в трахею больного. У пожилых пациентов больниц и домов престарелых эти бактерии вызывают пневмонию, которая очень часто не поддается лечению. Эта разновидность пневмонии, некогда получившая название «помощницы стариков» (потому что она облегчала им переход в мир иной), была практически побеждена благодаря использованию антибиотиков. Но, увы, заболевание снова вернулось и не просто вернулось, а стало одной из ведущих причин гибели людей старшего поколения.

Псевдомонады и клебсиеллы, проникающие в мочевыделительную систему при введении мочевого катетера, вызывают у пациентов серьезные мочеполовые инфекции. Также по причине плохой гигиены эти бактерии могут попадать в мочевыделительную систему медсестер, где они быстро мутируют под действием антибиотиков, с которыми постоянно соприкасается больничный персонал. (Как ни стараются врачи и медсестры мыть руки, на них все равно остаются резистентные бактерии, мытье рук и их дезинфекция — это не одно и то же).

Гемофилюсы и стрептококки становятся причиной тяжелых ушных инфекций (которые иногда приводят к развитию менингита) у маленьких пациентов, у которых довольно сложные отношения с антибиотиками. Также эти микроорганизмы могут спровоцировать серьезные инфекции пищеварительного тракта, сопровождающиеся изнурительной диареей. Они не единственные виновники таких страданий пациентов. Новым и еще более опасным патогеном, вызывающем инфекции ЖКТ, является Клостридиум диффициле, или C. difficile. Вот что сообщают специалисты Американского общества инфекционных заболеваний (IDSA): «В США в период с 2000 по 2003 год процент внутрибольничных инфекций, вызванных C. difficile, увеличился вдвое. О вспышке острых C. difficile-индуцированных заболеваний в стенах больниц и среди пациентов, ранее отнесенных к группе малого риска, сообщается во многих штатах. Ряд изменений в поведении этой инфекции обусловлен распространением эпидемического штамма C. difficile, обладающего повышенной вирулентностью и устойчивостью к широко применяемым в таких случаях фторхинолоновым антибиотикам» (24).

По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США, в период с 1999 по 2004 год смертность от этого заболевания возросла в четыре раза. C. difficile практически не поддается действию антибиотиков, поэтому западные эскулапы стали прибегать к новому виду лечения: фекальной трансплантации. Да, вы все правильно поняли. Врачи берут чужие какашки и вводят их в ваш кишечник в надежде, что здоровая микрофлора возьмет верх над «врагом». Фекальная суспензия поступает в организм пациента по трубке через нос. (Вот она, современная медицина!)

Возвращение побежденных заболеваний

Бактерии туберкулеза становятся все более и более резистентными. Это заболевание особенно распространено в бедных микрорайонах, приютах для бездомных и тюрьмах. По мнению специалистов, в мире носителями латентного туберкулеза являются два миллиарда человек, т. е. каждый третий. У двухсот миллионов туберкулез перейдет в открытую форму (если говорить о США, то это 15 миллионов американцев), из них ежегодно будут умирать три миллиона человек. Примерно у 80 % инфицированных отмечаются те или иные признаки устойчивости к антибиотикам. 2 % населения Земли, т. е. примерно сорок миллионов человек, уже являются носителями резистентного штамма, не поддающегося лечению. Если признаться честно, то для медиков туберкулез представляет все большую и большую сложность, поэтому многие старые методы лечения, например, удаление пораженного легкого, постепенно уходят из практики.

С новой силой вернулось еще одно инфекционное заболевание — гонорея. Во вьетнамских борделях, где проституткам регулярно давали антибиотики, вызывающие гонорею бактерии научились быть более устойчивыми. В США ежегодно регистрируется около 700 тысяч инфекций с возбудителями-гонококками. Малярия, разносчиками которой являются комары и которая некогда считалась болезнью тропиков, каждый год убивает по миллиону жителей планеты. В 85 % случаях заболевание устойчиво к действию фармацевтических препаратов.

Возбудители холеры тоже научились противостоять целому ряду антибиотиков. Тому виной послужило неправильное дозирование лекарств. Звучит пугающе, но холерные вибрионы приобрели устойчивость к препарату, который использовался и продолжает активно использоваться для противодействия заразе, — к хлору. Хлор присутствует в экосистеме, но, как правило, не в чистом виде. Обычно он химически связан с другими молекулами, как, например, в пищевой соли (хлорид натрия). Ежегодно производится около 22,5 миллионов кг чистого хлора. Хлор входит в состав хлорорганических продуктов (например, ПВХ, который используется в медицине) и им, как все знают, дезинфицируют водопроводную воду. В результате такого расточительного применения возбудители холеры и токсигенная кишечная палочка (E. coli) выработали устойчивость к хлору. Помимо этого, холерные вибрионы и E. coli подвергаются воздействию широкого спектра антибиотиков в пищеварительном тракте человека, и, как следствие, они стали чуть ли не главными передатчиками информации о резистентности. Обмен информацией между кишечными бактериями происходит довольно быстро, особенно ловко возбудители холеры сообщаются с подобными себе грамотрицательными микроорганизмами. В 2000 году в Индии была зафиксирована вспышка инфекций, вызванных холерными вибрионами и токсигенными E. Coli; и те, и другие микроорганизмы оказались антибиотикорезистентными.

Холерные вибрионы живут в воде недалеко от населенных пунктов. Если эпидемии нет, то они находятся в состоянии покоя. В периоды такого затишья холерные вибрионы встречаются не только с хлором, но и с антибиотиками, которые в сублетальных дозах обнаруживаются во всех водных средах Земли. Детерминанты резистентности быстро расходятся по разным серотипам холерного вибриона. Так же как и в случае с другими патогенными бактериями, у холерных вибрионов отмечается экспоненциальный рост устойчивости к антибиотикам. В 1992 году к ампициллину были устойчивы только 35 % вибрионов серотипа O1, а к 1997 году таковых оказалось 100 %.

Как правило, эпидемия холеры возникает, когда в сточных водах сильно возрастает содержание фекальных масс. Микроорганизмы отправляются вверх по течению на поиски их источника и, как правило, его находят.

Вообще в норме E. coli не обладает патогенными свойствами, но под действием антимикробных средств ей пришлось стать более вирулентной. Дошло до того, что появился потенциально смертельный штамм: E. coli O157:H7. Благодаря генетическим маркерам, эпидемиологи смогли узнать, что вирулентности бактерию научили шигеллы. Врач и ученый-инфекционист Маргерит Нил считает, что сделанное открытие имеет очень большое значение. E. coli O157:H7 — это посланник, который принес нам пренеприятнейшую весть. Весть о том, что «война с инфекционными заболеваниями приняла новый оборот, так как армия врага пополнилась свежими силами» (25).

В чем виноваты больницы

Больницы, где постоянно соприкасается множество патогенных бактерий и антибиотиков, — это идеальное место для развития резистентности и вирулентности. Ученые, занимавшиеся изучением больничных сточных вод, обнаружили, что в них содержится исключительно большое количество резистентных бактерий и экскретированных антибиотиков. Вся эта масса попадает в окружающую среду и распространяется повсюду. Вот что говорит Джулия Гербердинг из Центра по контролю и профилактике заболеваний США: «Резистентные бактерии, чье присутствие ограничивалось больничными стенами, где пациенты постоянно подвергаются воздействию лекарственных препаратов, теперь распространяются в обществе» (26).

«Мировой сельскохозяйственный и медицинский опыт показывает нам, что игнорирование эволюционных атрибутов биологических систем неминуемо ведет к экологической катастрофе».

Марк Лаппе, «When Antibiotics Fail» («Когда антибиотики не работают»)

Массовое производство антибактериального мыла, которое, в конечном итоге, попадает в воду, — еще один фактор, приведший к развитию резистентности у многих бактерий. Несмотря на то, что механизм развития резистентности стал известен ученым еще до появления такого мыла на полках магазинов, его продажу в США до сих пор так никто и не запретил. В итоге оно, как и все другие антимикробные вещества, начало превращать бактерии в непобедимых монстров. Страх перед микробами, который подпитывает идущая по телевизору реклама, еще больше усугубил проблему. Специалисты Центра по контролю и профилактике заболеваний США обнаружили, что в период с 2003 по 2006 год среднее содержание триклозана (антибактериальный компонент в составе мыла) в моче американцев увеличилось на 42 %. Согласно исследованиям, триклозан вызывает у человека гормональный дисбаланс и способствует развитию бактериальной резистентности. Триклозан содержится в антибактериальном мыле, многих зубных пастах и даже в пластике, из которого изготавливают ручки ножей и разделочные доски. Неудивительно, что так быстро растет антибиотикоустойчивость бактерий. В 1999 году 95 % бактерий E. coli были восприимчивы к ципрофлоксацину, а к 2006 году их количество сократилось до 60 %; восприимчивость ацинетобактеров сократилась на 70 % за четыре года; в 1992 году резистентными было 36 % стафилококков, а в 2003 году — уже 64 % — стандартная экспоненциальная кривая обучаемости. И это лишь часть истории.

Животноводческие фермы: история принимает пугающий оборот

Применение антибиотиков на животноводческих фермах и в ветеринарной практике при лечении наших с вами питомцев придало процессу эволюции бактерий дополнительное ускорение. Половина (если не больше) всех производимых в США антибиотиков идет на животноводческие цели. Все это привело к быстрому развитию повышенной резистентности у целого ряда бактерий. «Большая часть антибиотиков, — пишет журналист Брандон Кейм, — используется для лечения распространенных в животноводстве заболеваний, а также для ускорения роста скота и птиц. В результате фермы превратились в гигантские лабораторные сосуды для разведения супермикробов, прежде всего, резистентного золотистого стафилококка, или, как его сокращенно называют, MRSA, который ежегодно убивает двадцать тысяч американцев, — больше, чем ВИЧ» (27).

Приведу цитату из разоблачительной книги Николс Фокс «Spoiled: The Dangerous Truth About a Food Chain Gone Haywire» («Спойлер: Страшная правда о разорванной пищевой цепи»):

«Условия, в которых содержались фермерские животные, были идеальны для развития разного рода инфекций и заболеваний: животные были ограничены в передвижении, испытывали стресс, очень часто потребляли зараженный корм и воду, подвергались воздействию переносчиков заболеваний (мухи, мыши, крысы), лежали в грязи и получали антибиотики (которые, по иронии судьбы, делали их более уязвимыми перед болезнью) для ускорения роста и уничтожения других инфекций… По сути, происходило усугубление факторов, способствующих передаче заболеваний от животных к человеку. Фермерство стало интенсивнее, убой более механическим и быстрым, производство крупнее, а охват потребителей шире» (28).

Патогенные бактерии животных, так же как и бактерии человека, имеют свою специализацию: E. coli O157:H7 обнаруживается в говядине, сальмонеллы — в куриных яйцах, кампилобактерии — в мясе кур, листерии — в мясных деликатесах. (А еще есть циклоспоры, криптоспоридии, иерсиниии и т. д.). Резистентные бактерии попадают в окружающую среду с животноводческих ферм по тому же принципу, как это происходит в больницах. А так как фермеры отказываются принимать участие в решении возникшей проблемы, то единственными местом, где животных пока не коснулись мутировавшие антибиотикорезистентные штаммы бактерий, является северный арктический регион.

Одним из первых ученых, занявшихся изучением природы антибиотикорезистентности, стал профессор Стюарт Леви. Леви возглавляет собственную лабораторию в Центре по адаптационной генетике и антибиотикорезистентности при Медицинской школе Университета им. Тафтса (Center for Adaptation Genetics and Drug Resistance at Tufts University School of Medicine). Чтобы проследить путь попадания резистентных бактерий с животноводческих ферм в окружающую среду, он разделил кур на шесть групп и поместил их в клетки. В каждую клетку по пятьдесят особей. Четыре клетки остались в сарае, а две вынесли на улицу. Половина отобранных птиц получала корм, содержащий субтерапевтическую дозу окситетрациклина. Каждую неделю ученый проводил анализ помета всех птиц, а также анализ кала членов фермерских семей, живших неподалеку. Через 24–36 часов после потребления первой порции содержащего антибиотик корма в помете птиц была обнаружена резистентная кишечная палочка (E. coli).

По прошествии короткого периода времени E. coli, резистентная к тетрациклину, была обнаружена в том числе и в помете «чистых» (т. е. не получавших антибиотик) кур. Самое удивительное ждало Леви впереди. К концу третьего месяца E. coli всех кур оказалась устойчива к ампициллину, стрептомицину и сульфаниламидам, — и это несмотря на тот факт, что птицам никогда не давали такие препараты. К концу пятого месяца в фекалиях членов живущей неподалеку семьи (которые не имели контакта с курами) была выявлена кишечная палочка, устойчивая к тетрациклину. А спустя еще месяц их E. coli стала резистентной к пяти другим антибиотикам. Аналогичное, но более продолжительное исследование провели немецкие ученые. Они выяснили, что резистентные штаммы распространились в обществе чуть больше, чем за два года.

Сальмонелла, которая на сегодняшний день локализуется в яичниках (а значит, и в происходящих из них яйцах) многих промышленных кур, способна выживать при низких (в холодильнике) и при высоких температурах (варка, обжарка, запекание). Чтобы уничтожить сальмонеллу, яйцо следует варить не менее девяти минут, т. е. вкрутую. Листерии, живущие в мясной нарезке, тоже выдерживают охлаждение. А E. coli научилась хорошо себя чувствовать в апельсиновом и яблочных соках — две кислые среды, в которых ранее эта бактерия мгновенно погибала. И это далеко не все. В 2011 году было проведено исследование, в ходе которого примерно в половине взятого на анализ магазинного мяса был выявлен стафилококк. Причем более 50 % штаммов оказались резистентными. «Такое превалирование золотистого стафилококка и тот факт, что источником этой бактерии являются сельскохозяйственные животные, не может не пугать», — признался автор этого исследования Лэнс Прайс (29).

Все эти бактерии все чаще попадают в пищевую цепочку, а затем в наш с вами организм. В 2010 году под запрет FDA попала продукция двадцати трех производителей. Причиной тому стало заражение сальмонеллой, листериями, клостридиями, кишечной палочкой и бациллами.

Недавнее исследование показало, что главными разносчиками резистентных микроорганизмов являются мухи. Каждые шесть недель птицеводческие предприятия посещает более тридцати тысяч мух. Ученые, занимавшиеся изучением мух, побывавших на таких предприятиях, обнаружили, что они заражены резистентными штаммами бактерий, которые присутствуют в отходах производства. Отходах, послуживших для этих насекомых пищей. Данное явление наблюдается на всех животноводческих фермах, в том числе там, где выращивают свиней и крупный рогатый скот.

Быстрый рост резистентности и вирулентности бактерий еще пятнадцать лет назад заставил Стюарта Леви написать следующее: «Некоторые аналитики допускают сценарий, при котором инфекционные антибиотикорезистентные бактерии могут истребить целые народы… При таком раскладе антибиотики как метод терапии станут всего лишь объектом интереса историков» (30). О пугающем положении дел говорят многие специалисты, в том числе Дэвид Ливермур из лондонской Референс-лаборатории, занимающейся мониторингом антибиотикорезистентности (Antibiotic Resistance Monitoring and Reference Laboratory). «Наивно думать, — признается он, — что мы можем победить» (31).

В первом издании книги я писал, что на развитие резистентности к новым антибиотикам бактериям требуется не десяток лет, как раньше, а всего несколько лет. Сейчас выходит второе издание «Природных антибиотиков», и я должен вам признаться, что отныне на адаптацию у микроорганизмов уходит от полугода до года. Как считает инфекционист Брэд Спеллберг: «Развитие резистентности неизбежно».

Резистентность в экосистеме

Резистентные бактерии человека и животных, которые очень часто становятся объектами научных исследований и статей, не ограничиваются присутствием в организме или на теле хозяина. Они свободно перемещаются по экосистеме и между видами. Ученые обнаружили, что большую роль в распространении резистентных микроорганизмов по миру играют не только люди, то также птицы, в частности, чайки. Вот что пишет Джеффри Фишер в своей книге «The Plague Makers» («Порождая эпидемии»):

«Резистентные бактерии, которые стали результатом нашего безрассудства, не привязаны к животным, в которых они развиваются. Не существует такого понятия, как «коровьи бактерии», «свиные бактерии» или «куриные бактерии». С точки зрения мира микробов, люди и все остальные живые существа — это часть гигантской экосистемы. Резистентные бактерии, которые живут в пищеварительном тракте коровы или свиньи, в конечном итоге, могут попасть в ваш организм» (32).

Это особенно работает, когда антибиотики попадают в воду. Они ускоряют распространение резистентности ввиду того, что рост числа бактерий всегда высок там, где образуется биопленка, т. е. на поверхности воды, на прибрежных камнях, а также в осадочных породах на дне озер, рек и океанов. Биопленочные организмы контактируют не только с теми антибиотиками, которые присутствуют в сточных водах, поступающих с сельскохозяйственных предприятий и очистных сооружений, но и с теми, которые используются в рыбоводстве. В биопленочных сообществах резистентность передается от «домашних» бактерий к «диким». А дальше, как мы видим на практике, эта черта сохраняется в естественной экосистеме.

Вот что сообщают ученые Кристиан Доутон и Томас Тернс: «Ряд исследований водных сред позволил выявить существенное превалирование нативных бактерий, которые демонстрируют устойчивость к широкому спектру антибиотиков, в том числе к ванкомицину. Бактериальные изоляты от диких гусей, обитавших недалеко от Чикаго (штат Иллинойс), оказались устойчивы к ампициллину, тетрациклину, пенициллину и эритромицину» (33). Ученым удалось выявить в грунтовых и поверхностных водах шестнадцать антибиотиков, обнаруженная концентрация которых измеряется в микрограммах на литр. Некоторые специалисты сообщают о том, что эти антибиотики проявляют генотоксичность, т. е. они влияют на целостность генетического материала живых организмов. Доутон и Тернс считают, что это серьезная причина для беспокойства, так как бактерии никогда ничего не забывают:

«Масштабное (и порой неизбирательное) использование антибиотиков и их последующий выброс в окружающую среду — это предположительно основная причина быстрого распространения резистентности среди бактериальных патогенов. Ситуация усугубляется за счет того, что резистентность сохраняется даже при отсутствии селективного давления (т. е. мы имеем дело с необратимым явлением). Также сильное влияние на бактерии могут оказать высокие концентрации препарата. Подобное воздействие способно привести к изменению структуры микробных сообществ, что, в свою очередь, скажется на верхних звеньях пищевой цепи» (34).

Выращенная на фермах рыба, такая как лосось, сом и форель, тоже напичкана антибиотиками и прочими химикатами, которые она потребляет вместе с кормом. Когда корм намокает, антибиотики начинают просачиваться в воду. Лосося, в отличие от сомообразных и форели, выращивают в специальных садках в открытых водоемах, что также способствует загрязнению мирового океана антибактериальными веществами. По причине скученного содержания фермерского лосося (а это 25 миллионов кг рыбы в одной только Америке) в течение продолжительного времени кормят антибиотиками — примерно 67,5 кг антибиотиков на 4000 кв м рыбных угодий. Вот что пишет Стюарт Леви:

«Антибиотики оседают в воде, где их легко могут подцепить другие морские обитатели. Тетрациклин плохо разлагается в организме рыб. А это значит, что он экскретируется в активном состоянии вместе с фекалиями и оседает на морское дно. Здесь, на дне, антибиотик остается относительно стабильным, так как нет воздействия прямых солнечных лучей, которые могли бы привести к распаду вещества. Получается, что воздействие этого антибактериального агента в море аналогично его воздействию на суше. Мы имеем дело с долгосрочным селективным отбором резистентных и мультирезистентных штаммов среди бактерий лососевых рыб и прочих морских жителей» (35).

Растительные сообщества и почва тоже подвергаются воздействию антибиотиков, причем это происходит не только посредством сточных вод. Чтобы защитить урожай от инфекций, его обильно опрыскивают антибиотиками, например, стрептомицином. Немалая доза химикатов попадает на яблоки и груши, так как эти плодовые культуры особенно подвержены бактериальному воздействию. В США на фруктовые деревья ежегодно выливается от 18 до 22,5 тысяч кг тетрациклина и стрептомицина (с помощью 0,5 кг тетрациклина можно вылечить 450 человек). Такая обработка ведет к гибели не только плодовых бактерий, но и почвенных, что влияет на целостность и здоровье грунта. Путем распыления огромные дозы стрептомицина попадают в экосистему напрямую, но есть и другие антибиотики, например, окситетрациклин, который иногда вводится в корни или ствол растений инъекционно (так же как и людям). Неудивительно, что там, где действует подобная практика, в почве и растительных сообществах были обнаружены резистентные патогенные бактерии. Транспозон, который появился у листовых патогенов в ходе развития устойчивости, был обнаружен у семи видов бактерий дикого типа. На сегодняшний день все эти бактерии устойчивы к действию стрептомицина, который естественным образом вырабатывается грибами, обитающими в почве данного региона. Аналогичная динамика прослеживается в почве, на которой выращивают пшеницу. Сточные воды и повсеместное использование антибиотиков стимулирует развитие резистентности у «диких» бактерий, что неминуемо ведет к нарушению баланса почвенной биоты. Помимо этого, росту численности резистентных почвенных патогенов способствует загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и такой метод мелиорации, как известкование. Стоит также сказать несколько слов о достижениях современных ученых-генетиков. Они научились внедрять факторы резистентности к бактериям в генетическую структуру некоторых растений (например, сахарной свеклы), и в итоге эти факторы стали обнаруживаться у бактерий экосистемы.

Масштабное производство антибактериальных веществ, которые когда-то присутствовали в окружающей среде в мизерных количествах, — вещества, которые вырабатывались грибами, бактериями и растениями для защиты собственной территориальной целостности, — сегодня влияют на жизненный цикл тысяч микроорганизмов экосистемы, а значит, на здоровье почвы и растительного мира.

Как написал Марк Лаппе в своей книге «The End of Antibiotics» («Конец эры антибиотиков»), «своим расточительным использованием антибиотиков мы изменили ход эволюции мира микробов и лишили себя возможности им безопасно управлять».

Бактерии — наши друзья

Бактерии нам не враги, как заявляют некоторые ученые, и не злобные «монстры», жаждущие погубить человечество, как говорят нам рекламщики с экранов телевизоров. На самом деле, мы с ними очень похожи. И бактерии, и мы метаболизируем жиры, витамины, углеводы и белки. Вот что пишет биолог Линн Маргулис: «Здравый взгляд на микробы как на наших коллег и предков практически отсутствует. Современная культура игнорирует выстраданный факт, что эти болезнетворные «агенты», эти «микробы» дали начало всему живому. Именно бактерии являются нашими предками» (36). Бактерии — это не просто микробы, а герминаторы — и строительный материал — всего живущего на Земле. Объявляя войну бактериям, мы объявляем войну всем видимым и невидимым глазу живым существам и, конечно, самим себе.

Одним из немногих стерильных мест на нашей планете является женская матка, а период внутриутробного развития — единственное время, когда человеческий организм не контактирует с бактериями. После появления на свет ребенка сразу же кладут на грудь матери. После такого прикосновения бактерии, живущие на ее коже, начинают колонизировать тело младенца. Когда ребенок сосет мамино молоко, бактерии (с кожи вокруг соска и из самого молока) попадают внутрь и начинают колонизировать его пищеварительный тракт. Эти бактерии играют очень важную роль. С молоком в пищеварительную систему новорожденного проникают лактобациллы и бифидобактерии, например, Бифидобактерия бифидум (Bifidobacterium bifidus). Все они закладывают основу крепкого здоровья. Ацидофильные лактобактерии (Lactobacillus acidophilus) участвуют в синтезе микронутриентов, таких как витамины В₁, В₂, В₃, В₁₂ и фолиевая кислота. Они помогают переваривать пищу и секретируют естественные антибиотические вещества, такие как ацидофилин, различные органические кислоты и пероксиды, которые предотвращают развитие бактериальных инфекций.

Один-два фунта веса взрослого человека приходится на эволюционировавшие вместе с нами бактерии. Бактерии, которые колонизируют организм в младенчестве, находятся в коэволюционных отношениях с человечеством. Они — неотъемлемая составляющая нашей внутренней экологии и процесса нашего развития как отдельного вида. А еще они — наша первая линия защиты от болезней.

Для бактерий кожа человека, слизистая оболочка пищеварительного тракта и пазух носа — это как свежий чернозем для растений. Если вспахать землю и уничтожить все, что там растет, то спустя время, даже если вы ничего не сажали, начнет появляться новая растительность. То же самое происходит в организме, когда нарушается бактериальная экология. А нарушается она под действием разных факторов, например, антибиотиков.

Зачем нам нужны бактерии

Бактерии, населяющие организм, — это дружественные виды, с которыми мы находимся во взаимовыгодных отношениях. Они занимают конкретное пространство внутри и на поверхности тела, не оставляя места другим, менее благосклонным к нам микроорганизмам. Но это далеко не вся суть наших взаимоотношений. Все эволюционировавшие совместно с нами бактерии синтезируют вещества, которые убивают вредоносных «сородичей». Стрептококки, которые в незначительных количествах присутствуют на слизистых оболочках дыхательных путей, вырабатывают большое количество антибактериальных соединений, активных против Пиогенного стрептококка (Streptococcus pyogenes), вызывающего фарингит.

В процессе взросления мы постоянно подвергаемся воздействию патогенов. Благодаря этому наш организм и симбиотические бактерии учатся наиболее эффективно справляться с болезнетворными микроорганизмами. Итогом такой закалки становится крепкое здоровье. Исследования показывают, что дети, которых всячески оберегают от контакта с микробами и которые часто пользуются антибактериальным мылом и салфетками, слабее и болеют чаще тех, кому родители не стремятся создать стерильные условия. Постоянное взаимодействие с изобилующим бактериями миром способствует поддержанию иммунитета по мере нашего роста. Словом, чтобы быть здоровыми, нам нужно контактировать с микроорганизмами.

Правда такова: мы живем в многовековом здоровом симбиозе с бактериальными, вирусными и микрофауновыми колониями. Наш организм, подобно поверхности земли, внутри и снаружи населен микроскопическими организмами, которые оказывают нам разного рода вспомогательные услуги. Когда мы заболеваем, симбиотические взаимоотношения с полезными бактериями и прочими «жителями» микрофауны — наша внутренняя экология — нарушаются. Первопричиной нарушения внутренней экологии является именно болезнь, а не патогены, которые благодаря ей захватывают пространство в нашем теле. Антибиотики не лечат болезнь, они просто убивают оппортунистические бактерии. Мы бы умерли, если бы организм не обладал способностью восстанавливать здоровую экологию. О том, что такое бактериальная модель заболевания и насколько ограничено действие антибиотиков, человечество по-настоящему узнало, когда столкнулось с ВИЧ. Неважно, сколько антибиотиков принял пациент, если его организм больше не может восстанавливать внутреннюю экологию, — наступает смерть. Вот что говорит Марк Лаппе: «Инфекцию контролируют не химические вещества, а организм. Лекарства бессмысленны, если нет иммунитета» (37). Любой современный историк медицины скажет вам, что сокращение уровня смертности и заболеваемости, которое фиксировалось в разные годы и которое приписывали применению антибиотиков, на самом деле было обусловлено лучшей гигиеной.

Антибиотики убивают не только патогенные бактерии, но и множество других членов внутренней симбиотической микрофауны. В результате состав и экология этой микрофауны меняются. Появление некоторых хронических инфекций и таких новых для человечества заболеваний, как гиповитаминоз, кандидоз, аллергия и хроническая иммуносупрессия, специалисты связывают именно с нарушением внутреннего «ландшафта». Приведу слова Марка Лаппе:

«Линкомицин уничтожает практически все бактерии, которым необходим кислород, а неомицин и канамицин сокращают численность не только аэробных, но также грамположительных анаэробных бактерий, приводя к чрезмерному разрастанию Кандиды альбиканс (Candida albicans) и Золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus). Полимиксины могут привести к полному вымиранию безвредных E. coli, освобождая место для стафилококков и стрептококков. Эритромицин также положительно действует на стрептококковые микроорганизмы, а бацитрацин и дамицин способствуют росту Клостридиум диффициле (Clostridium difficile)» (38).

Бактерии коэволюционируют не только с нами. Они эволюционируют совместно со всеми растениями, насекомыми и животными. При взаимодействии с антибиотиками внешняя и внутренняя экология этих живых существ тоже меняется.

Если бы бактерии не научились вырабатывать резистентность, все живое, в том числе люди, давно бы уже исчезли с лица Земли. Пытаясь убить обитающие на планете болезнетворные микроорганизмы, мы, по сути, пытаемся убить самих себя.

Ситуация очень сложная, и найти простой выход у нас точно не получится. Как сказал Дэвид Ливермур, «если бы мы разучились лечить инфекции, то пришлось бы отказаться от многих методов современной медицины» (39). В таком случае проводить операции, которые сегодня считаются стандартной практикой, было бы небезопасно. Вспышки инфекционных заболеваний переросли бы в пандемию, уничтожающую целые народы. Введение карантина стало бы обычным делом, а уровень смертности среди стариков и молодого поколения вырос бы в разы. Словом, привычная картина мир начала бы сыпаться, как карточный домик. С медицинской точки зрения это стало бы повторением 1928 года.

В первом издании книги я, как и многие специалисты, призывал людей отказаться от приема антибиотиков, если нет угрозы жизни и здоровью. Прошло почти пятнадцать лет, и я понимаю, что антибиотики не утратили своей популярности. Более того, за это время их стали применять еще активнее. Как водится, мы спохватываемся тогда, когда уже поздно. Мы откажемся от антибиотиков, когда от них вообще не будет никакого толку. Хотя нет, мне думается, что даже тогда большинство людей западного мира будут продолжать цепляться за эти препараты и верить в эффективность современного подхода к лечению бактериальных заболеваний, который, увы, в корне неверен.

К счастью, у меня есть, что предложить тем, кто понимает значение слова «экспоненциальный» и хочет во всеоружии встретить наступающие времена.

Вы можете взять под контроль свое здоровье. Можете подготовиться и освоить фитотерапию как метод борьбы с болезнями. Если однажды вы столкнетесь с резистентными инфекциями, вы будете точно знать, что делать.

Ну что ж, если вы готовы к получению новых знаний, тогда вперед.

Примечания

3

Пациент, страдающий хронической почечной патологией, жарг. — Прим. науч. ред.

4

Штамм — чистая культура микроорганизмов одного вида, выделенная из какого-либо источника (из организма заболевшего животного, человека или из окружающей природы) и обладающая особыми физиолого-биохимическими свойствами. — Прим. науч. ред.

5

По своей способности воспринимать окраску по Граму бактерии разделяются на две большие группы — грамположительные и грамотрицательные, см. далее в книге. — Прим. науч. ред.