skyp alena_dalles1 alena.dalles@gmail.com

Антибиотики: вчера и сегодня

Представьте себе, что травы, кустарники, деревья, мхи, лишайники, насекомые, животные утратили способность взаимно ограничивать свое распространение. Трава беспрепятственно росла бы на лугах и полях, заглушая культурные растения, опавшая листва не поедалась бы насекомыми и не усваивалась почвенными микроорганизмами и т. д.

антибиотики

К счастью, в процессе длительной, насчитывающей миллиарды лет эволюции живой природы на земле выработались особые системы регуляции межвидовых соотношений. Бурное размножение, устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды — вот немногие из приспособлений в межвидовой борьбе — антибиозе (противодействии живому).

Давно замечено, что животные, растения, насекомые, простейшие и в особенности микроорганизмы способны вырабатывать биологически активные вещества, губительно действующие на представителей других видов, порой весьма отдаленных.

Бактерицидные вещества содержатся в растениях, в останках ископаемых и только что забитых животных, в красных кровяных клетках — эритроцитах. И все же только микроорганизмы в процессе эволюции выковали наиболее действенное оружие для борьбы друг с другом — способность вырабатывать вещества, угнетающие те или иные жизненно важные системы или звенья обмена веществ своих соперников.

Это использовал человек в борьбе с возбудителями инфекционных заболеваний.

Как же удалось подсмотреть у природы эту чудесную тайну, отлить эту «волшебную пулю», по выражению основоположника химиотерапии Пауля Эрлиха? Еще в конце XIX века русский ученый А. Г. Полотебнов предложил использовать культуральную жидкость (среду, где растет микроб) зеленой плесени для лечения инфицированных ран. Этому наблюдению, к сожалению, в те годы не придали значения.

Через несколько десятилетий в широкую практику вошли сульфаниламидные препараты, обладавшие невиданной дотоле способностью подавлять развитие пневмококков, дизентерийных бактерий и других микроорганизмов. Поэтому и сообщение в 1928 году английского профессора А. Флеминга об открытии пенициллина — препарата из зеленой плесени — осталось почти столь же незамеченным, как и в свое время, работа А. Г. Полотебнова.

Флеминг не был новичком в области изучения антибиотиков. Много лет он стремился понять биологическую сущность антибиоза. Открытие пенициллина можно по праву считать закономерным итогом поисков ученого. Но, как это нередко бывает, открытию сопутствовал элемент случайности. Л. Пастер когда-то удачно сказал, что случай благоприятствует тому, кто его ожидает.

Флеминг работал в то время с огромным количеством культур стафилококков. И вот однажды на одной из полузабытых стеклянных чашек Петри, заполненных оранжевыми, блестящими, как покрытый золотом саксонский фарфор, колониями стафилококка, образовалась круглая прозрачная зона, свободная от бактерий.

Флеминг тотчас это заметил и обнаружил, что «виновницей» оказалась зеленая плесень, случайно попавшая в чашку из воздуха. Ученый отсеял плесень, а из среды, на которой она росла, выделил пенициллин, названный впоследствии королем антибиотиков.

Это открытие оставалось лишь научным феноменом до тех пор, пока стратегические соображения, связанные со вступлением Англии во вторую мировую войну, не побудили британское правительство наладить массовый выпуск препарата.

В нашей стране исследователи также внимательно изучали антагонистическую активность плесневых грибков в отношении бактерий. И вот ученые выделили оригинальный штамм — разновидность плесени, продуцирующий высокоактивный пенициллин. Сотни тысяч раненых воинов Советской Армии были спасены отечественным препаратом.

Если пенициллин, принесший Флемингу Нобелевскую премию, как говорится, «свалился с неба», то стрептомицин буквально был «вырыт из-под земли». Американский микробиолог 3. Ваксман много лет работал в области почвенной микробиологии, исследуя антагонизм (противоборство) и симбиоз (сосуществование) бактерий и лучистых грибков — актиномицетов, обитающих в верхних слоях почвы.

Ученый обнаружил, что культуральная жидкость одного актиномицета в состоянии убивать значительно большее число видов бактерий, чем пенициллин, включая и таких микробов, как возбудители дизентерии, брюшного тифа, чумы, холеры, туберкулеза.

Изучению антагонистических свойств актиномицетов были посвящены труды очень известных в этой области отечественных исследователей. Однако первые выделенные антибиотические вещества актиномицетного происхождения не привлекли к себе широкого внимания, так как оказались токсичными. И лишь после открытия в 1944 году стрептомицина начались интенсивные поиски актиномицетов — продуцентов антибиотиков.

Вслед за пенициллином и стрептомицином появились новые антибиотики, число которых росло после благодатного дождя успеха, выпавшего на долю первых препаратов. Во многих странах открылись лаборатории по изысканию антибиотиков, создана промышленность, выпускающая эти лекарства.

Антибиотики вызвали подлинный переворот в лечении многих инфекционных заболеваний. Они оказали и оказывают человечеству неоценимую помощь в борьбе с опасными недугами и используются сейчас во всех без исключения областях медицины.

И все же в последние годы успех, сопутствовавший широкому использованию антибиотиков в медицинской практике, сменился некоторым разочарованием. С чем же это связано? Прежде всего, с тем, что иногда антибиотики оказываются неэффективными.

Чем объяснить, что в одних случаях они резко обрывают течение патологического процесса, а в других — не обнаруживают заметного действия? В чем же дело? Ведь сами по себе антибиотики не изменились. Напротив, усовершенствовались методы селекции и отбора микроорганизмов — продуцентов антибиотиков, способы выделения, очистки и хранения препаратов.

Отработаны наиболее эффективные схемы их клинического применения. Причина неуспеха антибиотиков объясняется просто: возбудители заболеваний приобретают устойчивость к действию этих препаратов.

Известна определенная биологическая закономерность: среди микробов всегда есть менее и более чувствительные к тому или иному препарату. Вот почему под влиянием антибиотиков в ряде случаев гибнут не все микроорганизмы.

Так бывает, если, к примеру, дозы антибиотика недостаточны или больной самовольно прекратил лечение, не доведя его до конца. При этом наиболее устойчивые возбудители заболевания выживают и дают начало новому поколению еще более не уязвимых микробов. Они могут нормально расти, размножаться и вызывать патологические изменения в организме больного, несмотря на воздействие высоких концентраций препаратов.

Заинтересовавшись сущностью этих явлений, ученые выяснили, что лекарственная устойчивость бактерий определяется изменениями, происходящими в их генетическом аппарате. Сопротивляясь действию антибиотика, микроорганизмы «научились» продуцировать энзимы — ферменты, превращающие антибиотики в биологически неактивные вещества.

Известны многие такие ферменты: бета-лактамаза (пенициллиназа), хлорамфениколтрансфераза и другие. На повестку дня встал вопрос: как воздействовать на ферменты, разрушающие лекарства? Исследователям удалось модифицировать молекулу природного антибиотика и получить лекарства, устойчивые к влиянию бактериальных энзимов.

В нашей стране синтезированы полусинтетические препараты, позволяющие успешно бороться с возбудителями заболеваний, нечувствительными к некоторым природным антибиотикам.

Не хотелось бы, однако, чтобы у читателей сложилось впечатление, что эффективны лишь новейшие антибиотики. Это не так. Пенициллин, стрептомицин, тетрациклин, их производные и многие другие испытанные, снискавшие заслуженную славу медикаменты по-прежнему ни сколько не потеряли своей целительной силы.

Ведь, приспособившись к одному какому-либо препарату, скажем, к стрептомицину, микробы остаются чувствительными ко многим другим антибиотикам. Зная эту особенность микроорганизмов, специалисты в каждом конкретном случае составляют рациональную схему химиотерапии, где все имеет жизненное значение — и выбор антибиотиков, и их доза, очередность и сроки приема препаратов.

Мощный арсенал антибиотиков обогащается с каждым годом. Широким фронтом идут поиски новых лекарств, расширяется диапазон применения уже известных препаратов. Большие надежды возлагают специалисты на антибиотики, которые в эксперименте на животных тормозят рост злокачественных клеток.

Оказалось, что антибиотики способны подавлять развитие и некоторых крупных вирусов. Противовирусные свойства обнаружены у тетрациклина и стрептотрицинов А, В, С и Д. Интересно, что и противовирусные и противоопухолевые препараты объединяет одно очень важное свойство — блокировать определенные участки дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) — материальной основы наследственности.

Ученые ищут вещества, обладающие избирательной токсичностью в отношении ДНК инфекционного агента, но не поражающие ДНК больного. Если поиски увенчаются успехом, это значительно приблизит решение проблемы терапии вирусных инфекций и злокачественных новообразований.

Одно из перспективных направлений в развитии химиотерапии — изыскание сочетаний антибиотиков с веществами, блокирующими гены бактерий, «ответственные» за их устойчивость к антибиотикам. В начале 60-х годов прошлого века ученые заинтересовались возможностью использовать с этой целью пенициллин или стрептомицин в комплексе с акридинами — препаратами, давно известными как активные антисептики.

В СССР тогда и за рубежом применялись риванол, профлавин, акрихин, типафлавин и другие соединения. В эксперименте удалось найти комбинацию антибиотиков с акридинами, способствующую предотвращению перехода бактерий в устойчивые формы. Исследования японских, американских, русских ученых доказали природу этого явления: акридины, внедряясь между основаниями ДНК, вызывают выпадение генов лекарственной устойчивости бактерий.

Антибиотики — этот чудесный дар природы. Они стали в руках человека мощным оружием, против болезней. Но оружием обоюдоострым! Оно действует во благо лишь в том случае, если строго соблюдены все правила, рекомендованные наукой. Помните об этом!

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *