Борба с бактерии и вируси: развенчаване на митове. Ние изучаваме и помним начини за борба с различни патогенни бактерии. Разлики между вируси и бактерии

Често можете да чуете в рекламите, че това, което очаква човек буквално на всяка крачка, е голям бройбактерии, които могат да причинят сериозни заболявания. Инфекция може да възникне, ако не миете ръцете си след използване на тоалетната или пътуване до обществен транспорт. В храните, които не са добре измити, има много опасни бактерии. Знанието как да се борите с патогенните бактерии ще помогне за намаляване на риска от инфекция.

Какво ви помага да се борите

Патогенните микроби, както подсказва името, могат да причинят заболявания различни системитяло:

• дихателна;
• пикочно-половата,
• Кожа.

Отслабен имунитет, голям брой стресови ситуацииИ високи натоварвания- това е благодатна почва за размножаване на патогенни бактерии. Лечението е доста сложно, почти винаги се предписват антибиотици.

Избор терапевтична тактика, тоест методи за борба с различни патогенни бактерии, принадлежи изключително на лекаря. Самолечението не е най-добрият начин за премахване на инфекция.

Приемът на антибиотици се отразява негативно на стомашно-чревния тракт, често причинява възпаление на лигавиците на храносмилателната система. Следователно по-рационално решение би било да се изберат тези методи и средства за унищожаване на патогенни микроорганизми, които намаляват вероятността от навлизането им в човешкото тяло и съответно правят възможно спирането на развитието на болестта.

Превантивната, защитна програма включва следните действия:

1. Повечето от продуктите, от които ще се приготвя храната, трябва да бъдат стерилизирани и пастьоризирани. Известно е, че патогенните бактерии умират от излагане на високи температури. Ето защо термичен методобработката на продукта има голямо значение. Важно: при излагане на температурен диапазон от 30 до 40°C, но за продължителен период от време, дейността на патогенните микроорганизми също спира.
2. Стриктно спазване на правилата за лична хигиена. Най-често инфекцията става чрез дишане, т.е. по въздушно-капков път, както и в резултат на контакт с парапети, врати на обществени места, използване на общи прибори, хигиенни предмети с болен човек. В хранителните продукти има много патогенни микроби. Ето защо, за да бъде успешна борбата с патогенните бактерии, трябва старателно да измивате ръцете си след пътуване в градския транспорт, посещение в болница, белене на зеленчуци и плодове. Също така трябва редовно да проветрявате дома си, да изтупвате килими и одеяла - надежден начинрешава много проблеми. Патогенните микроорганизми в носната кухина се унищожават чрез просто изплакване с физиологичен разтвор или вода с добавен морска сол. Гаргара с обикновена сварена вода– надеждна защита срещу патогенни бактерии.
3. Процесът на размножаване на патогенни бактерии е невъзможен, ако сурови хранисъхраняват при постоянна ниска температура. Също така е наложително да се уверите, че хладилникът е добре почистен, преди да заредите нова партида храна.
4. Унищожаването на патогени е възможно при условие, че бактериите навлязат в кисела или солена среда.
5. Мерките за борба с бактериите, които се размножават върху нещата, включват излагане на пряка слънчева светлина. За да го унищожите, просто окачете дрехите и бельото на слънце за четвърт час.

Видове патогенни бактерии

Кой метод за борба с патогенните бактерии е най-ефективен, може да се определи, ако разберете какъв вид микроорганизъм е влязъл в тялото или продукта. Известно е, че учените изолират опортюнистични и патогенни микроби.

Условно патогенен

Към условно патогенните бактерии спадат тези, които постоянно обитават стомашно-чревния тракт, пикочно-половата система, кожата, устната кухина и назофаринкса. Тяхната комбинация образува микрофлора човешкото тяло. Кой елемент от „характера” на бактериите – вреден или полезен – ще се появи, се определя от много фактори. Един от тях е отслабването на имунната система поради множество стресове и прекомерни натоварвания. Тази бифуркация позволи на учените да нарекат микроорганизмите опортюнистични.

Пример за опортюнистични бактерии са стрептококите. Те са част от микрофлората на устната кухина и при липса на благоприятни условия не се размножават. Колкото по-често човек се прегрява, изпотява или забелязва такива явления като запек, толкова по-голяма е вероятността стрептококите да започнат активно да се разпространяват през лигавиците на стомашно-чревния тракт, респираторен тракти повърхността на кожата. Защо нещо подобно е опасно за хората? На първо място, чрез увеличаване на риска от заболяване:

• възпалено гърло;
• бронхит;
• ревматизъм;
• гнойни заболявания.

Беленето на малки петна по кожата на главата и други части на тялото не е резултат от патогенни бактерии. Това е проявление гъбична инфекция. И в този случай са необходими други методи за борба.

Ако протичащият процес на размножаване на патогенни микроби се наблюдава на фона на силно отслабване, лекарите не изключват развитието на токсичен шок. Неговото развитие изисква спешни и сериозни методи и методи на лечение.

Когато се активират патогенни бактерии като стрептококи, имунната система насочва отговор, който убива микроорганизмите. Важно: опасността от стрептококова инфекция е, че тя предизвиква автоимунен отговор, който кара защитната система да възприема собствените си тъкани като чужди. Така тялото се бори със себе си. В резултат на това възникват проблеми с сърдечносъдова система, мускулно-скелетна система.

Има много начини за борба с патогенните бактерии от опортюнистичен тип. Но всички те, в напреднали форми, имат отрицателно въздействиевърху тялото. И ще трябват нови, за да се борят с тях. лекарства, други начини за решаване на проблема.

Патогенен

Общоприето е, че тази група включва онези бактерии, които не са част от нормалната, здрава микрофлора. Някои микроорганизми обаче имат само болестотворни (патогенни) форми. Например, Staphylococcus aureus. Ако не се спре навреме, може да предизвика развитие на гнойни процеси. В случаите, когато синуситеизложени на такива чести патологични разстройства, като синузит, всички форми на ринит, лекарите предполагат, че пациентът е заразен със Staphylococcus aureus.

Унищожаване на патогенни микроби със специални средства в случай на инфекция с патогенни бактерии единствения начинстабилизиране на здравословното състояние.

Още веднъж за основното

Патогенните бактерии могат да бъдат унищожени не само чрез приемане на антибиотици, предписани изключително от лекар след подробен преглед. По най-добрия начинборба с болестотворните бактерии - профилактика.

Бактериите присъстват навсякъде: във водата, почвата, въздуха и, разбира се, човешкото тяло. Без тези невидими за невъоръжено око същества животът просто не би съществувал. Много е просто: бактериите са съставен елементнормалното съществуване на всички живи същества.

Наличието на редица бактерии в човешкото тяло е абсолютно нормално и естествено.. Какви бактерии са патогенни и каква вреда могат да причинят на човешкото здраве?

Видове патогенни бактерии

Патогенните бактерии се разделят на две големи групи:

• обикновени бактерии, които са постоянно в устната кухина, червата, вагината, но поради нарастващия брой те причиняват вреда на хората голяма сумасекрети в резултат на жизненоважна дейност;
• патогенни бактерии, които малки количествапричиняват значителна вреда на човешкото здраве.

Първата група включва бактерии от различни видове, които мирно съществуват в човешкото тяло, без да се проявяват или да причиняват вреда. Но когато условията се променят (намаляват защитни функциитяло), заобикаляща средастава благоприятно, започва активно размножаване и увеличаване на числеността, в резултат на което отделените отпадъчни продукти и отрови тровят човешкия организъм. Например, всички жени са добре известни с вагиналната млечница, която се причинява от прекомерно разрастващи се дрождеви бактерии от рода Candida. Когато имунната система е отслабена, се приема курс на антибиотици или се променя хормонални нива, бактериите, които са седели тихо, излизат извън контрол, което води до неприятно бяло течение с остър кисела миризма.

Има и опортюнистични бактерии, които в малки количества не могат да навредят на здравето. Но когато благоприятни условияНа фона на нарастващия брой възникват заболявания. Например, всеки от нас съдържа уреоплазма. Но не всеки се сблъсква опасна болестуреоплазмоза. Дори след като положителен анализТази бактерия трябва да се разглежда по броя на колониите, а не по присъствие в тялото. Ако има увеличение на броя, тогава трябва да се предпише лечение.

Най-опасните бактерии

Има патогенни за хората бактерии, срещу които трябва да се води усилена борба. Това е за:

• за E. coli, която може да причини не само хранително отравяне, диария, повръщане, но също тежки заболявания чревния тракт;
• за спирохети, чието навлизане в тялото е изпълнено с развитието на коремен тиф и сифилис;
• за шегелата, от която хората боледуват от дизентерия;
• за микобактериите, които причиняват много видове туберкулоза и проказа;
• за микоплазмата и пневмонията, която причинява;
• за бацили, резултатът от които ще бъде тетанус и антракс;
• за листерията и развитието на листериозата;
• за вибрионите и причинените от тях холера и виброза;
• за клостридии, които провокират появата на ботулизъм;
• за пиогенни бактерии, които причиняват сепсис и конюнктивит;
• за коки и техните разновидности (стафилококи, стрептококи, менингококи, пневмококи);
• за салмонела, която е опасна за развитието на салмонелоза, паратиф и коремен тиф.

Естествено това не е така пълен списъкпатогенни бактерии, тъй като те са многобройни, но в същото време са склонни да се променят, което значително усложнява процеса на борба с тях.

Начини за борба с вредните бактерии

От древни времена човекът се опитва да намери контрол над вредните бактерии, но не винаги успява да поеме контрол над тези малки живи същества. Основните начини за борба с патогенните бактерииса:

• Провеждане на образователна работа сред населението за заболявания, които могат да бъдат причинени от различни видове бактерии (курсове по биология в училищата, лекции, визуални образователни методи под формата на плакати, бележки, предупреждения);
• развитие на бактериалната медицина, идентифициране на методи за унищожаване на вредни протозои, разработване на ваксини и серуми;
• фармацевтично развитие;
• развитие на съзнателно отношение към проблема с бактериалната инфекция (навременен контакт лечебни заведения, спазване на предпазни мерки и лична хигиена).

Медицината е управлявала и взела под строг контрол много вредни бактерии, като едра шарка, антракс и чума, но днес няма 100% гаранция, че тези протозои няма да могат да мутират и да се появят в нови форми.

Предпазни мерки

Колкото и банално да звучи, всеки човек до известна степен може да се погрижи за собствената си безопасност по отношение на вредните протозои. Важността на спазването на мерките за контрол (известни още като превантивни мерки) срещу патогенните бактерии не трябва да се подценява. Това е просто като две и две, но те ви предпазват от толкова много проблеми:

• познаване на хигиенните правила и тяхното спазване;
• не нарушавайте схемата на ваксинация, разработена от СЗО, която се дава на деца от раждането до зряла възраст; възрастните не трябва да отказват ваксинация срещу тетанус, както и всякакви екзотични заболявания, които могат да бъдат заразени в горещи страни;
• пийте само от доказани водоизточници;
• самостоятелно се грижи за качеството на водата в къщата (инсталиране на филтри, кипене, утаяване);
• спазвайте режимите топлинна обработкамесо, риба, не купувайте храни на непроверени места (спонтанни пазари, съсед от селото донесе яйца, които могат да станат източник на салмонела), внимавайте с консервите и сроковете на годност на стоките.

Топ 5 неща, които бактериите не харесват

Най-често срещаните и доста ефективни методиза борба с патогенните бактерии се считат:

• пастьоризация;
• стерилизация;
• охлаждане;
• прав слънчеви лъчи;
• солени или киселинни среди.

Да не забравяме да добавим и дезинфекция на помещенията, Свеж въздух, лична хигиена, кипене. Основното нещо, което трябва да запомните, е, че човек не може сам да се излекува от пневмония или туберкулоза, но може да вземе всички възможни мерки, за да не се разболее или да не пусне тези неканени гости в тялото си.

Бактериите играят много важна роля в живота на планетата, съдейки по най-новите изследвания, решаваща роля. Следователно пълното унищожаване на всички бактерии или бактерии, които живеят вътре в нас, всъщност е самоубийство. Но ако просто се интересувате от начини за унищожаване на бактерии, защото искате да се чувствате превъзходни или защото просто изпитвате жажда за насилие, тогава ще се опитам да ви разкажа за тях.

1.Температура. U различни бактерииразличен оптимална температура, но трябва да разберете, че минимумът е някъде около 0 градуса, а максимумът е около 70. Но това е температурата, при която живеят и се размножават, трябва да запомните, че дори краткотрайното кипене може да не убие бактериалните спори. Ако загреете предмет за 1-2 часа при температура 180-200 градуса, тогава бактериите там определено ще умрат. Замразяването, за съжаление, не убива всички бактерии.

2. Светлина. Тук разбира се не говорим за видимия спектър, а по-скоро за ултравиолетовото. Бактериите са повече или по-малко устойчиви на всеки фактор, в зависимост от вида. Интензивното инфрачервено лъчение също не е от полза, но това е по-вероятно точка 1.

3.Радиация. Бактериите също се влияят от йонизиращо лъчение. Радиацията причинява промени в генома, в високи дозинесъвместими с живота. Има, както обикновено, по-стабилни и по-малко стабилни. Моят приятел, радиационен биолог, каза, че има дори стерилизатори, базирани на йонизиращо лъчение. Смъртоносните дози за бактериите са хиляди пъти по-високи от тези за бактериите.

4. Налягане. Бактериите умират, когато много високо кръвно налягане, но осмотичното налягане буквално разбива клетката.

5. Ултразвук и вибрации. Той причинява денатурация на протеини и разрушаване на клетките. Изглежда дори има стерилизатори, базирани на ултразвук. Трябва да разберете, че е важна определена честота, а не телефонен високоговорител с аудио запис.

6. Някои бактерии не понасят изсушаване. Но не очаквайте, че като изсушите нещо, ще го изчистите от бактерии, клостридиите в състояние на спори ще се чувстват добре. Не е много готино, но добре.

7.Ph. Бактериите живеят в напълно различни видовесреди, но няма универсални организми, така че промяната на Ph към киселинната или алкална страна може да ги убие.

8. Реактивни кислородни видове. Те се използват активно от нашата имунна система за убиване на чужди клетки. Ярък пример е водородният прекис. Въпреки че има други форми на супероксиден анион и т.н.

8A. Кислород. Като цяло доста токсичен. За да го използваме, имаме ензима рубиско, но бактериите, които живеят в безкислородна среда, го нямат (анаероби).

9.Антибиотици. Много преди откриването им от А. Флеминг, а след това от Зинаида Ермолиева. Антибиотиците се използват в битката за територия между бактерии и гъбички.

10.Метални йони. Те се свързват с протеините и предизвикват тяхната денатурация.

11. Куп различни антисептици. Всички видове алкохоли, пероксимеди и т.н. Няма смисъл да изброявате всичко, можете сами да назовете дузина.

12. Ватонциди. Вещества, извлечени от растения с антибиотични свойства.

13. Бактериофаги. Бактериалните вируси се използват активно в диагностиката и дори в лечението. Механизмът на действие е в много отношения подобен на нашите вируси, разликата е, че те не действат върху нас, а само върху бактериите. Те обикновено са специфични за определена бактерия.

14.Други бактерии. Мислиш ли, че танцуват заедно? Също така се случва, че метаболитните продукти на някои бактерии убиват други. Вече казах антибиотици. Но не забравяйте, че цианобактериите по едно време убиха повечето от анаеробните бактерии, глупаво поради факта, че създадоха кислородна атмосфера.

Така се получи справочникът на маниака. Може да съм забравил нещо, но тук определено има достатъчно за няколко филма на ужасите.

Мислехме, че след откриването на пеницилина вече няма да се страхуваме от микроби. Но сгрешихме. Това напомня на истинска война. Човекът изобретява нови средства за защита срещу бактериални атаки. В отговор микроорганизмите подобряват оръжията, обучават бойци, използват камуфлажни средства и саботажни групи. Проблемът с резистентните към антибиотици инфекции стана толкова сериозен, че наскоро му беше посветено специално заседание на Общото събрание на ООН. Според представените данни най-малко 700 000 души умират всяка година поради резистентни към лекарства инфекции. Микробите, които не могат да бъдат унищожени, са наравно с глобалното изменение на климата и други проблеми от планетарен мащаб.

Метицилин-резистентният Staphylococcus aureus (MRSA) е бактерия, която е резистентна към много антибиотици (особено пеницилини). Причинява тежка пневмония и сепсис. Разбира се, в действителност микробът не изглежда точно така: злобната усмивка е фантазия на художника. Снимка: "Котката на Шрьодингер"

През зимата на 2003 г. Рики Ланети, успешен 21-годишен футболист, получава кашлица и след това гадене. Няколко дни по-късно майката на Рики принудила сина си да отиде на лекар. Всички симптоми сочеха към грипен вирус, затова не предписа антибиотици на Рики, защото те убиват бактериите, а не вирусите. Но болестта не изчезна и майката на Рики го заведе в местна болница - по това време бъбреците на младия мъж вече се провалиха. Предписаха му два силни антибиотика цефепим и ванкомицин. Но по-малко от 24 часа по-късно Рики почина. Тестовете разкриха, че убиецът е метицилин-резистентен Staphylococcus aureus (MRSA), токсична бактерия, устойчива на множество антибиотици.

Щамове като MRSA сега се наричат ​​супербактерии. Подобно на герои от филми на ужасите, те мутират и придобиват суперсили, които им позволяват да се противопоставят на враговете си - антибиотиците.

Краят на антибиотичната ера

През 1928 г., след като се завръща от ваканция, британският биолог Александър Флеминг открива, че чашите на Петри с бактериални култури, които той небрежно е оставил, са обрасли с мухъл. Нормален човекщеше да го вземе и да го изхвърли, но Флеминг започна да изучава какво се е случило с микроорганизмите. И разбрах, че на местата, където има мухъл, няма стафилококови бактерии. Така е открит пеницилинът.

Флеминг пише: „Когато се събудих на 28 септември 1928 г., със сигурност не планирах да направя революция в медицината, като открия първия в света антибиотик, но предполагам, че точно това направих.“ Британският биолог получава Нобелова награда за физиология или медицина за откриването на пеницилина през 1945 г. (заедно с Хауърд Флори и Ернст Чейн, които разработват технологията за пречистване на веществото).

Съвременните хора са свикнали с факта, че антибиотиците са достъпни и надеждни помощници в борбата с инфекциозни заболявания. Никой не се паникьосва от възпалено гърло или драскотина по ръката. Въпреки че преди двеста години това можеше да доведе до сериозни проблемисъс здраве и дори смърт. 20-ти век се превърна в ерата на антибиотиците. Заедно с ваксинацията те спасиха милиони, а може би и милиарди хора, които със сигурност биха умрели от инфекции. Ваксините, слава Богу, действат правилно (медиците не се замислят сериозно за социалното движение на активистите против ваксинирането). Но ерата на антибиотиците изглежда е към своя край. Врагът настъпва.

Как се раждат супербактериите

Едноклетъчните същества започнаха да изследват планетата първи (преди 3,5 милиарда години) - и непрекъснато се биеха помежду си. Тогава се появиха многоклетъчни организми: растения, членестоноги, риби ... Тези, които запазиха статута си на едноклетъчни, започнаха да мислят: какво ще стане, ако сложим край на гражданските борби и започнем да завладяваме нови територии? В многоклетъчните организми има безопасност и изобилие от храна. Атака! Микробите се местят от едно същество на друго, докато стигнат до хората. Вярно е, че докато някои бактерии са „добри“ и помагат на гостоприемника, други причиняват само вреда.

Хората се изправиха сляпо срещу тези „лоши“ микроби: въведоха карантина и се заеха с кръвопускане ( за дълго времеТова беше единственият начин за борба с всички болести). Едва през 19 век става ясно, че врагът има лице. Ръцете започнаха да се мият, болниците и хирургическите инструменти започнаха да се третират с дезинфектанти. След откриването на антибиотиците изглеждаше, че човечеството ги е получило надеждни средстваборба с инфекциите. Но бактериите и другите едноклетъчни организми не искали да напуснат топлото място и започнали да придобиват резистентност към лекарствата.

Една супербактерия може да устои на антибиотик по различни начини. Например, той е способен да произвежда ензими, които разграждат лекарството. Понякога той просто има късмет: в резултат на мутации мембраната му става неуязвима - черупката, върху която преди това лекарствата са нанесли съкрушителен удар. Резистентните бактерии се раждат по различни начини. Понякога, в резултат на хоризонтален трансфер на гени, вредните за хората бактерии заемат от полезни средствазащита от лекарства.

Друго, по-реалистично изображение на резистентност към метицилин Стафилококус ауреус(MRSA). Всяка година се разпространява все повече и повече, особено в болниците и сред хора с отслабена имунна система. Според някои доклади в Съединените щати този микроб убива около 18 хиляди души годишно (точният брой на болните и починалите все още не може да бъде определен). Снимка: "Котката на Шрьодингер"

Понякога човек сам превръща тялото си в център за обучение на бактерии убийци. Да кажем, че лекуваме пневмония с антибиотици. Лекарят предписа: трябва да приемате лекарството в продължение на десет дни. Но на петия ден всичко изчезва и решаваме, че е достатъчно да тровим тялото с всякакви гадости и спираме да го приемаме. До този момент вече сме убили някои от бактериите, които са най-малко устойчиви на лекарството. Но най-силните останаха живи и получиха възможност да се размножават. Така под нашето стриктно ръководство естественият подбор започна да работи.

"Лекарствената резистентност е естествен феномен на еволюцията. Под въздействието на антимикробните лекарства най-чувствителните микроорганизми умират, но резистентните остават. И започват да се размножават, предавайки резистентността на потомството си, а в някои случаи и на други микроорганизми, ”, обяснява Световната здравна организация.

Едноклетъчните организми атакуват

През есента на 2016 г. в Ню Йорк се провежда заседание на Общото събрание на ООН, в което участват представители на 193 държави, тоест практически цялата планета. Обикновено тук се обсъждат въпроси на войната и мира. Но сега не говорим за Сирия, а за микроби, които са развили резистентност към лекарствата.

Прогнозата е мрачна. "Пациентите смятат, че е все по-трудно да се възстановят от инфекции, тъй като резистентността на патогените към антибиотици и, което е по-лошо, към резервни антибиотици непрекъснато нараства. В комбинация с изключително бавното разработване на нови антибиотици, това увеличава вероятността респираторните и кожни инфекции, инфекции пикочните пътища, кръвообращението може да стане нелечимо и следователно фатално“, обяснява д-р Недрет Емироглу от Европейския офис на СЗО.

Към този списък от болести определено бих добавил маларията и туберкулозата. През последните години борбата с тях става все по-трудна, тъй като патогените са придобили резистентност към лекарствата”, обяснява Юрий Венгеров.

Помощник-генералният директор на СЗО по здравната сигурност Кейджи Фукуда казва приблизително същото: „Антибиотиците губят своята ефективност, така че общи инфекциии леки наранявания, които отнеха много десетилетия, за да се лекуват, сега могат да убиват отново.

Модел на бактериофаг, който инфектира микроб. Тези вируси нахлуват в бактериите и причиняват техния лизис, тоест разтваряне. Въпреки че бактериофагите са открити в началото на 20 век, те едва сега започват да се включват в официалните медицински справочници. Снимка: "Котката на Шрьодингер"

Бактериите започнаха да се съпротивляват особено ревностно, когато антибиотиците започнаха да се използват в огромни количества в болниците и в селското стопанство, казва биохимикът Константин Мирошников (доктор на химическите науки, ръководител на лабораторията по молекулярно биоинженерство в Института по биоорганична химия на името на академиците М. М. Шемякин и Ю.А.Овчинников RAS). - Например, за да спрат болестите по пилетата, фермерите използват десетки хиляди тонове антибиотици. Често за профилактика, което позволява на бактериите да опознаят по-добре врага, да свикнат с него и да развият резистентност. Сега употребата на антибиотици започна да се ограничава със закон. Вярвам, че публичното обсъждане на подобни въпроси и по-нататъшното затягане на закона ще помогне за забавяне на растежа на резистентни бактерии. Но няма да ги спрат.

Възможностите за създаване на нови антибиотици са почти изчерпани, а старите се провалят. В един момент ще се окажем безсилни срещу инфекциите”, признава Юрий Венгеров. - Също така е важно да се разбере, че антибиотиците се превръщат в лекарства само когато има доза, която може да убие микробите, без да навреди на човека. Вероятността за намиране на такива вещества става все по-малка.

Врагът победи ли?

Световната здравна организация периодично публикува панически изявления: те казват, че антибиотиците от първа линия вече не са ефективни, по-модерните също са близо до капитулация и фундаментално нови лекарства все още не са се появили. Загубена ли е войната?

Има два начина за борба с микробите, казва биологът Денис Кузмин (кандидат на биологичните науки, служител на образователния и научен център на Института по биоорганична химия на Руската академия на науките). - Първо, потърсете нови антибиотици, които засягат специфични организми и мишени, защото антибиотиците с „голям калибър“, които атакуват цял ​​куп бактерии наведнъж, причиняват ускорен растежсъпротива. Например, възможно е да се проектират лекарства, които започват да действат само когато бъдат погълнати от бактерии с определен метаболизъм. Нещо повече, производителите на антибиотици - произвеждащи микроби - трябва да се търсят на нови места, по-активно използвайки природни източници, уникални географски и екологични зони на тяхното местообитание. Второ, трябва да се разработят нови технологии за получаване и култивиране на производители на антибиотици.

Тези два метода вече се прилагат. Разработват се нови методи за търсене и тестване на антибиотици. Микроорганизмите, които могат да се превърнат в оръжия от ново поколение, се търсят навсякъде: в гниещи растителни и животински останки, тиня, езера и реки, въздух... Например учените успяха да изолират антимикробно вещество от слузта, която се образува върху кожата на жаба. Помните ли древната традиция жаба да се слага в буркан с мляко, за да не вкисне? Сега този механизъм е проучен и се опитват да го пренесат в медицинската технология.

Друг пример. Съвсем наскоро руски учени от Научноизследователския институт за изследване на нови антибиотици на име. G.F. Гауз изучава обитателите на ядливите гъби и открива няколко потенциални доставчици на нови лекарства.

Учените от Новосибирск, работещи в руско-американската лаборатория по биомедицинска химия на Института по биомедицинска физика на Сибирския клон на Руската академия на науките, поеха по различен път. Те успяха да разработят нов клас вещества - фосфорил гуанидини (трудни за произнасяне и не лесни за писане). Това са изкуствени аналози на нуклеинови киселини (по-точно техните фрагменти), които лесно проникват в клетката и взаимодействат с нейната ДНК и РНК. Такива фрагменти могат да бъдат създадени за всеки специфичен патоген въз основа на анализ на неговия геном. Проектът се ръководи от американеца Сидни Алтман (победител Нобелова наградапо химия 1989 (с Томас Чек). Професор в Йейлския университет. През 2013 г. получава руска мегагрант и започва работа в института химическа биологияи фундаментална медицина SB RAS).

Но най-популярните области за търсене на лекарства срещу инфекции са бактериофагите и антимикробните пептиди.

Съюзници от локвата

От птичи поглед сградата на IBCh RAS изглежда като двойна спирала на ДНК. И точно пред портата има неразбираема скулптура. Табелата обяснява, че това е комплекс от антибиотика валиномицин с калиев йон в средата. Преди петдесет години служителите на института разбраха как металните йони се свързват един с друг и след това преминават през клетъчната мембрана благодарение на йонофорите.

Сега в ИБХ работят и по друга тема - бактериофагите. Това са специални вируси, които избирателно атакуват бактериите. Ръководителят на лабораторията по молекулярно биоинженерство Константин Мирошников нежно нарича своите бактериофагни заряди зверчета.

Фагите са добри и лоши едновременно, защото действат върху определен патоген. От една страна, ние се насочваме само към тези микроби, които пречат на живота и не пречат на останалите, но от друга, търсенето на точния фаг отнема време, което обикновено не е достатъчно“, усмихва се управителят на лабораторията.

Във всяка локва има както бактерии, така и бактериофаги. Те непрекъснато се бият помежду си, но в продължение на милиони години нито една от страните не е успяла да победи другата. Ако човек иска да победи бактериите, които атакуват тялото му или картофите в склад, трябва да се доставят по-подходящи бактериофаги на мястото, където се размножават бактериите. Ето една метафора например: когато устроиха крайбрежието на Златни пясъци в България, там имаше много змии, после докараха много таралежи и бързо промениха баланса на фауната.

Преди две години започнахме да си сътрудничим със земеделския парк Рогачево близо до Дмитров. изпълнителен директорорганизация Александър Чуенко е бивш инженер по електроника и просветен капиталист, не чужд на научния подход, казва Константин. - Реколтата от картофи беше изядена от пектолитични бактерии - меко гниене, което живее в складовете. Ако проблемът не бъде решен, картофите бързо се превръщат в тонове воняща каша. Третирането на картофи с фаги, като минимум, рязко забавя развитието на инфекцията - продуктът запазва вкуса и представянето си по-дълго както при съхранение, така и на рафтовете на магазините. В същото време фагите атакуваха гнилостните микроби и се биоразградиха - разпаднаха се на ДНК частици, протеини и отидоха да хранят други микроорганизми. След успешни тестове ръководството на няколко големи земеделски комплекса се заинтересува от такава биозащита на културите.

Как успяхте да намерите правилните бактериофаги и да ги превърнете в антидот? - питам, гледайки фага играчка, стоящ върху купчина книги.

За търсене има класически методдвоен агар. Първо поставете вид морава от бактерии върху първия слой агар в петриево блюдо, налейте вода от локвата отгоре и покрийте с втори слой агар. След известно време на тази кална морава се появява чисто място, което означава, че фагът е изял бактериите. Ние изолираме фага и го изследваме.

Лабораторията на Мирошников, заедно с руски и чуждестранни колеги, получи грант от Руската научна фондация за изследване и диагностика на патогени по картофите. Тук има върху какво да се работи: растителните бактерии са изследвани много по-слабо от човешките. Има обаче и много неизвестни с нашето тяло. Според учените лекарите изследват човек по различен начин: всички тестове и изследвания са насочени към антибиотици, а фаготерапията изисква други методи.

Фаготерапията не е лекарство в сегашния смисъл, а по-скоро комплексна услуга, която включва бърза диагностикаи селекция правилното лекарствосрещу специфичен патоген. В Русия фаговите препарати са включени в списъка лекарства, но не е споменато в методически препоръкиза терапевти. Така че лекарите, които са запознати, са принудени да използват фаги на своя собствена опасност и риск. А в Полша, например, законодателството гласи, че ако пациентът не може да бъде излекуван с помощта на методите на традиционната медицина, основана на доказателства, може да се използва поне танц с тамбура, хомеопатия или фаготерапия. А в института Hirschfeld във Вроцлав фагите се използват като персонализирани медицински грижи. И то с голям успех дори при напреднали гнойни инфекции. Използването на фаги е научно обоснован и биологично разбираем, макар и нетривиален метод, заключава Мирошников.

Пептидите са семейство вещества, състоящи се от аминокиселинни остатъци. Напоследък учените все повече разглеждат пептидите като основа за бъдещи лекарства. Не става въпрос само за антибактериални средства. Например в Московския държавен университет. М.В. Ломоносов и Изследователският институт по молекулярна генетика на Руската академия на науките създадоха пептидно лекарство, което нормализира мозъчната функция, подобрява паметта, вниманието и устойчивостта на стрес. Снимка: "Котката на Шрьодингер"

А ето и новините от наукограда Пущино. Учените от клона на Института по биохимия на Руската академия на науките, Института по теоретична и експериментална биофизика на Руската академия на науките и Института по биохимия и физиология на микроорганизмите им. Г.К. Скрябин RAS изследва как ензимът на бактериофага Т5 действа върху Escherichia coli. Тоест те са работили не със самите бактериофаги, а с техните ензимни протеини. Тези ензими разрушават клетъчните стени на бактериите – те започват да се разтварят и умират. Но някои микроби имат надеждна външна мембрана и този метод не им действа. В Пущина решиха да използват вещества, които повишават пропускливостта на мембраната, за да помогнат на ензима. В резултат на експерименти върху клетъчни култури колиучените са установили, че заедно ензимът и агентът унищожават бактериите много по-ефективно, отколкото поотделно. Броят на оцелелите клетки е намален почти милиони пъти спрямо контролния експеримент. Евтините обикновени антисептици, като хлорхексидин, се използват като помощно вещество и то в много ниски концентрации.

Фагите могат да се използват не само като лекарство, но и като средство за повишаване на ефективността на ваксинациите.

Като част от проект, който получи подкрепата на Министерството на образованието и науката на Русия, ние ще използваме протеини от бактериофаг за подобряване на имуногенните свойства на изкуствен антиген“, казва микробиологът Андрей Летаров (доктор на биологичните науки, ръководител на лаборатория за вируси на микроорганизми в Института по микробиология на С. Н. Виноградски, Федерален изследователски център по биотехнологии RAS). - За това са антигенните фрагменти генното инженерствоомрежен с определени протеини на бактериофаг, които са способни да се сглобяват в подредени структури, като тръби или сфери.

Както обяснява ученият, такива структури по своите свойства приличат на частици от патогенни вируси, въпреки че всъщност не представляват никаква опасност за хората и животните. Имунната системаразпознава такива вирусоподобни частици много по-лесно и бързо развива антитяло. Това е пътят към създаването на подобрена ваксина, която в допълнение към традиционната дългосрочна защита ще осигури бърз защитен ефект за предотвратяване на разпространението на болестта на мястото на инфекцията.

Имунитет срещу червеи и прасета

Младшият научен сътрудник в Учебно-научния център на Института по биохимия и химия на Руската академия на науките Павел Пантелеев (доктор на химическите науки) обича да кара колело в планината. Освен това обича да изучава морските безгръбначни, по-точно техните антимикробни пептиди, които всеки ден се борят с бактериите в живите същества. Пептидите са по-малки братяпротеини: те също се състоят от аминокиселини, само че има не повече от петдесет от тях, докато протеините съдържат стотици и хиляди.

В началото на всяка статия за пептидите пише нещо подобно: „Има спешностсъздаване на нови антибиотици, тъй като старите вече не действат поради резистентност. И антимикробните пептиди имат прекрасен имот- резистентност от страна на бактериите се развива към тях много трудно." Образователният и научен център, в който работя, търси пептиди, които да ни позволят да устоим патогенни микроорганизми, казва Павел.

Днес са известни повече от 800 такива пептида, но всички те не работят при хора. Лекарствата на базата на пептиди се провалят от време на време клинични изпитвания: не е възможно да се намерят стабилни структури, които биха точното количествопристигна на правилното място и не се обади странични ефекти. Те са склонни да се натрупват в тялото: например, те могат да убият инфекция, но не се отделят с урината, а остават в бъбреците.

Изучаваме морски анелиди, казва Павел. - Заедно с колеги от Института по експериментална медицина изолирахме два пептида от червеите Arenicola marina (морски пясъчен червей) и ги изследвахме. Когато бях аспирант, ходихме и в Бяло море да търсим червеи, но така и не намерихме нови пептиди в тях. Разбира се, това може да се дължи на несъвършени техники за търсене, но най-вероятно този червей наистина има само два пептида и това е достатъчно, за да се предпази от патогени.

Защо червеи, по-лесни ли са за изследване?

Факт е, че съществува концепция, според която древните безгръбначни са имали система вроден имунитеттрябва да бъде много силен, тъй като много от тях живеят в не най-благоприятните условия на околната среда и все още съществуват. Сега един от обектите на моите изследвания са пептидите от подкова.

Павел изважда телефона си и показва нещо с черупка на костенурка и куп отвратителни крачета от раци. Това може да се види само във филм на ужасите или лош сън.

Бактериофаг. Действителната му височина е приблизително 200 нанометра. Удебелението на върха се нарича глава. Съдържа нуклеинова киселина. Снимка: "Котката на Шрьодингер"

Няма значение обаче какво учиш, червеи, подкови или прасета, продължава Павел. - Във всички организми ще изследвате едни и същи тъкани и клетки, където се намират пептидите. Например кръвните клетки са неутрофили при бозайници или хемоцити при безгръбначни. Все още не е известно защо, могат да се излагат само хипотези, включително хумористични. Прасето не е особено чисто животно, така че има нужда от повече защитници, които да попречат на бактериите от калната му баня да заразят тялото с каквото и да било. Но има универсален отговор: във всеки конкретен случай има толкова пептиди, колкото са необходими за защита на тялото.

Защо пептидите са по-добри от антибиотиците?

Пептидите са умело проектирани. За разлика от антибиотиците, които по правило действат върху специфична молекулярна мишена, пептидите са вградени в бактериалната клетъчна стена и образуват специални структури. В крайна сметка клетъчната мембрана се разпада под тежестта на пептидите, нашествениците проникват и самата клетка експлодира и умира. Освен това пептидите действат бързо и еволюцията на мембранната структура е много неблагоприятен и труден процес за бактериите. При такива условия вероятността от развитие на резистентност към пептиди е сведена до минимум. Между другото, в нашата лаборатория ние изучаваме пептиди не само от животни, но и от растения, например защитни съединения от протеиново-пептидна природа от леща и копър. На базата на избрани природни образци създаваме нещо интересно. Полученото вещество може и да е хибрид – нещо средно между пептид от червей и подковонос, уверява Павел.

P.S.

Да се ​​надяваме, че след пет, десет или двадесет години ще изгрее нова ера на контрол на микробите. Бактериите са хитри същества и могат да отговорят, като създадат още по-мощни средства за защита и нападение. Но науката няма да стои неподвижна, така че в тази надпревара във въоръжаването победата все още ще остане за човека.

Човек и бактерии. Метафори

приятели

Членове на персонала- бактерии, които живеят в тялото ни. Според някои оценки общата им маса е от един до три килограма, а броят им е по-голям от този на човешките клетки. Те могат да бъдат използвани в производството (производство на витамини), в преработвателната промишленост (храносмилане) и в армията (в нашите черва тези бактерии потискат растежа на патогенните си двойници).

Поканени експерти по производство на храни- млечнокиселите и други бактерии се използват за производството на сирене, кефир, кисело мляко, хляб, кисело зелеи други продукти.

Двойни агенти- Всъщност те са врагове. Но те бяха вербувани и принудени да работят за нуждите на нашата отбрана. Говорим за ваксинации, тоест за въвеждане на отслабени версии на бактерии в тялото.

Осиновени деца- това вече не са бактерии, а части от нашите клетки - митохондрии. Някога те са били независими организми, но проникващи през клетъчната мембрана, загубиха своята независимост и оттогава редовно ни доставят енергия.

Работници-военнопленници- генетично модифицираните бактерии се използват за производството на лекарства (включително антибиотици) и много други полезни вещества.

Врагове

Пета колона- някои бактерии, които живеят в нашето тяло или върху нашата кожа, могат да бъдат напълно безвредни в нормални ситуации. Но когато тялото е отслабено, те коварно се бунтуват и преминават в настъпление. Те се наричат ​​още опортюнистични щамове.

Отбранителни крепости- колонии от бактерии, които се покриват със слуз и филми, които предпазват от ефектите на лекарствата.

Бронирана пехота- Сред бактериите, устойчиви на антибиотици, има такива, които могат да направят външните си обвивки непроницаеми за молекулите на лекарствата. Силата на пехотата е скрита в липополизахаридния слой. След като бактериите умрат, този слой мазнини и захар навлиза в кръвта и може да причини възпаление или дори септичен шок.

Учебни бази- ситуации, в които оцеляват най-устойчивите и опасни щамове. Такава база за обучение на бактериални специални сили може да служи като човешко тяло, което нарушава курса на приемане на антибиотици.

Химическо оръжие- някои бактерии са се научили да произвеждат вещества, които разграждат лекарствата, лишавайки ги лечебни свойства. Например ензимите от групата на бета-лактамазите блокират действието на антибиотиците от групата на пеницилините и цефалоспорините.

Прикриване- микроби, които променят външната обвивка и протеиновия състав, така че лекарствата да не ги забелязват.

троянски кон- някои бактерии използват специални техники, за да победят врага. Например, причинителят на туберкулозата (Mycobacterium tuberculosis) е в състояние да проникне вътре в макрофагите - имунни клетки, които улавят и усвояват блуждаещите патогенни бактерии.

Супер войници- Тези всемогъщи бактерии не се страхуват от почти никакви лекарства.

Десет заповеди за антибактериално поведение

1. Ваксинирайте се навреме.

2. Използвайте антимикробни средства само когато са предписани от лицензиран лекар.

3. Още веднъж: не се самолекувайте с антибиотици!

4. Не забравяйте, че антибиотиците не помагат срещу вируси. Използването им за лечение на грип и много видове „настинки“ е не само безполезно, но и вредно. Изглежда, че това се преподава в училище, но по време на проучване на VTsIOM въпросът „Съгласни ли сте с твърдението, че антибиотиците убиват вируси, както и бактерии?“ 46% от анкетираните са отговорили с "да".

5. Приемайте лекарството точно в дозите и толкова дни, колкото е предписал лекарят. Не спирайте приема дори когато се чувствате здрави. "Ако не завършите лечението, има риск антибиотиците да не убият всички бактерии, които са причинили заболяването ви, тези бактерии да мутират и да станат резистентни. Това не се случва във всеки случай - проблемът е, че ние не знаем кой може да прекрати лечението преждевременно и без последствия“, признават експертите на СЗО.

6. Никога не споделяйте антибиотици.

7. Не използвайте вече предписани антибиотици или останали след приема им.

8. Измийте ръцете си. Пийте само чиста вода.

9. Използвайте защита по време на полов акт.

10. Избягвайте близък контакт с болни хора. Ако самият вие сте болни, проявете благородство - не се опитвайте да заразите своите съученици, състуденти или колеги. Искам да кажа, остани си вкъщи.