"Антибиотик работает, потому что у него есть мишени в клетке бактерии, с которыми он может связываться: например, рибосома или, в случае пенициллина, ферменты, ответственные за синтез клеточной мембраны", — говорит Танель Тенсон, профессор  антимикробных технологий Тартуского университета. Резистентность к антибиотикам означает, что что-то в этом процессе не работает.

Во-первых, дело может быть в ферменте, который словно насос удаляет антибиотик из бактериальной клетки. Во-вторых, бактерии могут модифицировать молекулу антибиотика, например, добавляя к ней химическую группу или ломая ее. В-третьих, сама мишень могла измениться, и антибиотик больше не может связываться с ней. "В этом случае мы можем попытаться найти мутацию в гене бактерии, кодирующем мишень", — указывает профессор.

В своем недавнем выступлении на медицинской конференции Тенсон рассказал о распространении генов устойчивости с точки зрения подхода One Health. "Все шире и шире используется секвенирование генома. Расшифровка стала настолько дешевой, что ее уже можно проводить в стандартной больничной практике", — отмечает он. В более широком смысле сравнение секвенированных образцов ДНК позволяет нам с точностью сказать, в какой стране или даже отделении больницы распространился определенный ген.

"Часто различные механизмы сочетаются. Тогда возникает мультирезистентность, когда одна бактерия устойчива к нескольким различным антибиотикам", — говорит Тенсон. По словам профессора, множественная резистентность является растущей проблемой, поскольку гены могут относительно легко перемещаться от одной бактерии к другой.

Самые устойчивые

По мнению Тенсона, если искать рекордсмена по устойчивости, то на первый план выходит Acinetobacter baumannii, у которой таких генов более 60. "Если у человека уже имеется недостаточность иммунной системы, A. baumannii начинает вызывать различные инфекции. Она имеет тенденцию распространяться именно в больницах и домах престарелых", — описывает профессор.

A. baumannii появилась в больницах несколько десятилетий назад. По словам Тенсона, бактерия изначально происходит из шахт по добыче тяжелых металлов, поэтому она имеет к ним устойчивость. "А теперь, в больницах, бактерия начала комбинировать эти гены устойчивости с новыми — резистентными к антибиотикам. Это превратилось в один большой остров в их генетическом материале, где разные устойчивости чередуются друг с другом", — объясняет он.

Вспышки A. baumannii происходили также в больницах Эстонии. По словам Тенсона, технология секвенирования поможет предсказать и предотвратить такие случаи в будущем. "Больничный инфекционный контроль часто оказывается в затруднении, потому что они не могут определить, пришла ли инфекция с новыми пациентами или есть какие-то проблемы внутри больницы. Быстрое и дешевое секвенирование позволяет определить, старая это инфекция или новая", — отмечает он.

В случае сомнений в больнице исследуются пробы, взятые у пациентов в медицинских целях. "Первое, что нужно сделать, это изолировать ДНК в этих образцах и взять последовательности. Тогда вы сможете увидеть, насколько они близки друг к другу", — описывает Тенсон. При необходимости с поверхностей в больнице берутся дополнительные пробы. По словам профессора, анализ образцов должен выявить, от кого распространилась устойчивая инфекция.

"Одно дело искать локальную вспышку, другое — когда одна и та же процедура проводится в разных странах", — говорит профессор, добавляя, что, поскольку последовательности ДНК во всем мире сравниваются с предыдущими методами довольно схожим образом, можно отследить конкретный ген устойчивости во всем мире.

Например, в 2015 году была опубликована первая статья, описывающая устойчивость к колистину. Этот антибиотик применяют при лечении тяжелых инфекций, когда другие способы не помогают. В статье описаны первые случаи резистентности на юге Китая. По словам Тенсона, из этой научной работы эстонские исследователи узнали, какой ген отвечает за устойчивость к колистину. "Мы посмотрели и увидели, что этот ген уже был у нас в Эстонии несколько лет назад", — вспоминает он.

По словам Тенсона, если в 2015 году устойчивые к колистину бактерии уже присутствовали в одной пятой проб мяса и 0,1% образцов, взятых у человека в Южном Китае, то в Эстонии распространение таких бактерий скромнее.

Опасность крупных ферм

В своей презентации Танель Тенсон рассказал о подходе, основанном на концепции One Health. "Концепция Единого здравоохранения гласит, что, особенно когда речь идет об инфекционных заболеваниях, человек не отделен от окружающей среды или животноводства", — говорит он. Микроорганизмы перемещаются между всеми тремя  сферами, поэтому, по мнению профессора, ихследует изучать рука об руку.

Исследования, основанные на идее One Health, уже показали каналы распространения генов устойчивости. "В мире в среднем от 70% до 80% антибиотиков используется в животноводстве. Оттуда устойчивые бактерии попадают на поля с навозом и навозной жижей", — описывает Тенсон. В полевых условиях устойчивость бактерий можно повысить с помощью металлов, содержащихся в окружающей среде, например, солей меди, используемых в качестве средств защиты растений в органическом земледелии. "Из научных работ Финляндии и Скандинавии видно, что в органическом сельском хозяйстве иногда наблюдается большая устойчивость к антибиотикам, чем в обычном сельском хозяйстве", — говорит профессор.

Резистентность может также распространиться за пределы большой фермы в виде продуктов питания или через сельскохозяйственных рабочих. По словам Тенсона, один такой случай был в Нидерландах в 2006 году: "Бактерия распространилась на сельскохозяйственного рабочего, который принес ее домой. Его жена была медсестрой, и через нее микроб попал в больницу".

Война способствует распространению

По словам Танеля Тенсона, уровень использования антибиотиков варьируется от страны к стране — даже в Евросоюзе до 3,5 раз. "Эстония здесь один из самых маленьких потребителей, нам антибиотики не выписывают по любому поводу. В то же время жители много ездят в страны, где резистентность очень высока, и оттуда привозят всякое", — описывает профессор.

Турист может получить этот ген, например, через еду. Здесь, по словам профессора, известным примером является ген резистентности энтеробактерий Нью-Дели. "Изначально этот ген находился на кишечных бактериях, но теперь он перемещается и на другие микробы. Они вызывают очень тяжелую и практически неизлечимую системную инфекцию", — говорит он. Ген устойчивости, распространившийся из Индии, первоначально был обнаружен  в Стокгольме и в Лондоне. Сейчас он встречается повсеместно.

Распространению резистентных бактерий может способствовать и половой акт. Например, именно так распространяется гонококк, или бактерия, вызывающая гонорею. "В Юго-Восточной Азии он стал очень устойчивым, но в Эстонии даже не посчитали необходимым определять эту устойчивость, так как здесь он был чувствителен к антибиотикам", — сравнивает Тенсон.

Еще одна проблемная сфера – медицинский туризм. "Если пациента привозят на лечение из страны, где проблемы резистентности велики, это может привести к появлению устойчивости в больнице", — отмечает профессор. Хотя такой туризм популярен прежде всего в западноевропейских странах с бывшими колониями, рядом с Эстонией находится Россия, у которой уровень резистентности значительно выше.

"Еще более серьезная проблема — это, конечно, Украина, откуда приехало много людей. Там очень высокий уровень использования антибиотиков и уровень резистентности", — отмечает Тенсон. Кроме того, во время войны люди часто голодные, замерзшие и вымокшие — эти условия благоприятны для распространения инфекций. "Раньше во время войн всегда было так, что от инфекционных заболеваний умирало больше людей, чем непосредственно от оружия. Война приводит в движение инфекционные заболевания", — говорит профессор.

По словам профессора, для сдерживания резистентности, антибиотики следует принимать строго по назначению. Каждый читатель может помочь контролировать устойчивость к антибиотикам, тщательно задумываясь о том, что он ест во время путешествия, и избегая рискованных сексуальных связей за границей.

Излишки лекарств

Кроме того, отсюда возникает более широкий вопрос. В Европейском Союзе только Кипр и Швейцария занимаются очисткой сточных вод от остатков лекарств. В Эстонии они попадают в окружающую среду. "Необходимо ли проводить дополнительную очистку сточных вод, покажут дальнейшие исследования, — говорит Тенсон. — Важно, чтобы люди относили неиспользованные лекарства обратно в аптеку. Тогда они точно не попадут в природу". Он также предостерегает людей от приема антибиотиков и других лекарств, оставшихся после предыдущего лечения, и просит не делиться ими с членами своей семьи.

29 января Танель Тенсон выступил с докладом "Распространение генов устойчивости к антибиотикам с точки зрения Единого здравоохранения" на конференции Kliinik 2024.