Ученые: часть бактерий невозможно уничтожить дезинфицирующими средствами

Инфекция в дезинфекции

Во всем мире к месту укола каждому ребенку и взрослому прикладывают ватку со спиртом. Эта мера, как считается, помогает дезинфицировать ранку, избежав попадания в нее инфекции. Кроме того, по инструкции медики обязаны активно использовать этиловый спирт и изопропанол для мытья рук и дезинфекции помещений и инструментов.

Распространение этой медицинской практики стимулировало бактерии создать защиту от уничтожения спиртом. Появление бактерий, устойчивых к спирту, может привести к тому, что медицинские учреждения, в том числе хирургические отделения, потеряют самый распространенный способ противостоять инфекциям.

«Известия» выяснили у российских ученых, насколько реальна угроза появления таких супербактерий и как им можно будет противостоять.

В последние годы перед медиками всё острее встает проблема так называемых супербактерий — микробов, стойких к действию уничтожающих их веществ. Это происходит из-за форсированной эволюции микроорганизмов. Для того чтобы понять, почему микробы вырабатывают такую устойчивость, ученые провели исследование больничных инфекций.

Обратите внимание

Оказалось, что там, где применяются антисептики на основе спирта, сокращается число заражений больниц стафилококком, однако учащаются вспышки другой инфекции, связанной с «неуязвимыми» энтерококками вида Enterococcus faecium. Тогда ученые проанализировали, как спиртосодержащие антисептики, которые повсеместно применяются в медицине, влияют на мутагенез этих бактерий.

Пытаясь разобраться, в чем дело, ученые собрали образцы микробов, расшифровали их ДНК и сравнили с другими штаммами энтерококков. Оказалось, что у «неуязвимых» энтерококков было много различий в участках ДНК, отвечающих за переваривание различных углеводородов. Эти изменения сделали микробов устойчивыми к действию дезинфицирующих средств на базе спиртов.

Даже в концентрированных, 70-процентных, растворах части микробов удалось выжить.

По словам руководителя Центра геномной и регенеративной медицины Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) Александра Каганского, бактерии постепенно накапливают мутации, позволяющие им лучше приспосабливаться к таким средствам защиты от них, как антибиотики или алкоголь (спирт). Это следствие генетической адаптации, которую еще во время Второй мировой войны обнаружили нобелевские лауреаты по физиологии и медицине Сальвадор Лурия и Макс Дельбрюк. Использование дезинфицирующих средств уверенно направляет эволюционный процесс в сторону накопления в популяциях микробов, которые мутируют, приобретая повышенную устойчивость к таким средствам. Принято считать, что человечество также эволюционирует, постепенно приспосабливаясь к употреблению алкоголя, хотя это происходит значительно медленнее, чем в случае с бактериями.

— Повальное увлечение населения употреблением спиртосодержащих жидкостей тоже вполне могло помочь бактериям, живущим в желудочно-кишечном тракте, справляться со спиртом, — отметил Александр Каганский. То есть дело не только в средствах дезинфекции, применяемых медиками.

По словам ученого, кроме спирта существует широкий круг других антисептических препаратов, содержащих хлор и йод, детергенты, кислоты, щелочи, окислители и многие другие вещества, которые были преимущественно вытеснены спиртом из-за простоты его использования и дешевизны.

Заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии СибГМУ Мария Карпова считает, что  мы действительно можем вернуться в каменный век и остаться без действенных препаратов в отношении возбудителей болезней, а проблема снижения чувствительности патогенных микроорганизмов к противомикробным лекарственным средствам действительно очень серьезна, так как у каждого противомикробного препарата есть свой механизм действия на биохимическом уровне, а значит, есть ген или группа генов, отвечающая за этот механизм.

— Мутации в генах приводят к возникновению устойчивых клонов.

Как только антибиотик начинает использоваться в клинической практике, такие микробы-мутанты получают преимущество, устойчивая микробная популяция начинает распространяться среди пациентов, вызывая инфекции, которые невозможно вылечить стандартными антибиотиками. То же происходит с антисептиками и дезинфицирующими средствами. Чем шире используется противомикробный препарат, тем выше возможность развития к нему устойчивости.

Так, по словам Марии Карповой, именно распространение спиртосодержащих антисептиков (причем не только в медицине, но и в быту) привело к возникновению у бактерий устойчивости к спирту. Чтобы бороться с этими супербактериями, разрабатываются препараты с новыми механизмами действия.

— Спиртосодержащие антисептики могут заменить другими противомикробными веществами, например хлоргексидином. Это, конечно, не означает, что нужно прекратить использование противомикробных препаратов, но применять их надо строго по показаниям и не увлекаться антисептиками, — отметила исследователь.

Декан факультета биологической и медицинской физики Московского физико-технического института (МФТИ) Александр Мелерзанов сообщил «Известиям», что в целом вывод о том, что некоторые бактерии могут выживать под воздействием спирта, не нов.

— Уже давно проводятся исследования, которые выявляют штаммы бактерий, устойчивые к различным спиртам. В исследовании австралийских ученых речь идет о том, что в последнее время частота встречаемости таких штаммов возрастает. И это требует внимания. А вообще внутрибольничные инфекции сейчас выходят на первый план.

Важно

Что же касается инъекций, есть исследования, касающиеся, в частности, акупунктуры. Было выявлено, что дезинфекция даже 70-процентным спиртом при этой процедуре недостаточно эффективна, во многих случаях инфекции при этом проникают в организм.

Также в Европе был случай с дезинфицирующими спиртовыми салфетками — одна из партий была заражена инфекцией, и ее отзывали с продаж, — отметил Александр Мелерзанов.

Как сообщил «Известиям» заместитель директора по научной работе НИИ Антимикробной химиотерапии Смоленской государственной медицинской академии Андрей Дехнич, науке давно известно, что разные микроорганизмы обладают разной чувствительностью к факторам внешней среды, в том числе и к спирту. А «больничные» энтерококки являются одними из самых устойчивых к факторам внешней среды среди бактерий, которые могут вызывать инфекции у человека.

— В оригинальной научной статье не сказано, что следует отказаться от использования обработки рук спиртосодержащими антисептиками, по сути, там говорится только о том, что при недостаточной экспозиции (концентрация изопропилового спирта и время его контакта с микробной клеткой) отдельные штаммы данного микроорганизма могут выживать, — отметил Андрей Дехнич.

Всё же, по мнению ученого, возможно, лечебным учреждениям, где энтерококки начинает преобладать в этиологии внутрибольничных инфекций, стоит задуматься об использовании дополнительных или других антисептиков.

Если существует хотя бы небольшая угроза того, что спирты потеряют свой бактериологический эффект, то это потребует серьезной перестройки медицинской экономики, считает директор Института фармации и трансляционной медицины МГМУ имени Сеченова Вадим Тарасов.

— Это действительно может быть проблемой, так как до сих пор и в России, и во всем мире спирт в больничных учреждениях применяется очень широко. Нужно будет менять всю медицинскую экономику, чтобы подобрать столь же массовый антисептик. Просчитать, насколько эффективно использование того же хлоргексидина или других средств, — отметил Вадим Тарасов.

Однако ученым еще предстоит более детально изучить вопрос устойчивости бактерий к спиртовым антисептикам.

Источник: https://iz.ru/776328/mariia-nediuk/infektciia-v-dezinfektcii

Уничтожение бактерий и вирусов в организме, желудке и кишечнике

Прежде чем начать обсуждение методов борьбы с микроорганизмами, хотелось бы отметить, что многие из них весьма полезны для человеческого организма.

Уничтожение бактерий, в норме живущих в толстом кишечнике, обычно приводит к бурному размножению различных патогенов.

Поэтому все более популярными становятся дифференциальные методы, позволяющие прицельно уничтожать вредных бактерий, не задевая или своевременно восстанавливая нормальную микрофлору, которой человек обязан своим здоровьем.<\p>

Физика или химия? Биология!

Методы борьбы с бактериальным поголовьем делят на химические, биологические и физические, а также на методы асептики и антисептики. Асептика – полное уничтожение бактерий и вирусов, антисептика – меры, направленные на максимально возможное снижение активности размножения вредных микроорганизмов. К физическим относят следующие способы:

  1. Пропаривание и автоклавирование. Позволяет существенно уменьшить количество бактерий в продуктах питания. Этот метод успешно применяется и в растениеводстве, позволяя уменьшить содержание нежелательных микроорганизмов в земле. Выжившие бактерии и вирусы могут присутствовать в виде спор.
  2. Пастеризация – продолжительное прогревание при температурах ниже температуры кипения воды. Позволяет сохранить некоторые витамины и органические соединения и вкус пищевых продуктов. Придумана Луи Пастером и названа в его честь.
  3. Обработка ультрафиолетовым излучением. Предполагает применение специальной лампы, излучающей свет в коротковолновом (ультрафиолетовом) диапазоне. Позволяет не только избавить от бактерий, живущих на поверхностях, но и от вредных микроорганизмов, находящихся в воздухе. В последнее время созданы лампы, способные работать в помещениях, не нанося вреда человеку, растениям и животным, находящимся в них.
  1. Воздействие высокими температурами. Позволяет эффективно избавляться от термочувствительных микробов, а также уничтожать споры бактерий.
  2. Воздействие низких температур. Эффективно для термофильных бактерий и вирусов. Предпочтение отдается методам быстрой заморозки, использование которых не дает микробам времени для образования спор. Быстрое замораживание также применяется для изучения нативной (живой) структуры грибков, бактерий и вирусов.

Химическое уничтожение бактерий также делят на асептику и антисептику. Спектр применяемых веществ весьма широк и ежегодно пополняется новыми, все более безопасными для людей и животных средствами.

Их создание основано на знаниях о строении бактерий и вирусов и их взаимодействии с различными химическими веществами. Постоянно улучшаются и способы распространения химических дезинфектантов.

Так, может применяться:

  • замачивание (санация),
  • распыление (отличный способ уничтожать микробы в воздухе),
  • мытье посуды и поверхностей,
  • сочетание с физическими методами борьбы против бактерий, грибков, вирусов и спор (использование горячих растворов, кипячение, включение бактерицидной лампы и тому подобные).

Биологическое уничтожение грибков, вирусов и бактерий является наиболее высокотехнологичным. Оно предполагает применение для уничтожения вредных микробов и спор их естественных врагов. Это может быть использование бактериофагов или бактерий-паразитов.<\p>

Операционные залы и лаборатории. Асептика

В данном случае применяются наиболее жесткие способы, позволяющие избавиться почти ото всех бактерий в помещении. Обработка помещений дезинфицирующими средствами сочетается с применением кварцевания. В помещении включаются лампы с жестким ультрафиолетовым излучением, губительным для всех живых клеток, в том числе тех, которые находятся в воздухе.

Избирательное уничтожение микроорганизмов. Пищевая промышленность

Изготовление многих полезных продуктов питания невозможно без микроорганизмов.

Культуры полезных микробов, поддерживаемые для получения кисломолочных продуктов, твердых сыров, кваса, пива, вина, выпечки, ферментации чая и кофе и других целей, имеют свойство загрязняться сторонней микрофлорой.

Это приводит к нарушению технологии производства и снижению качества продуктов питания. Для борьбы с загрязняющей микрофлорой используются специальные среды, контроль состава которых является залогом чистоты выращиваемых культур.

При этом посуда и оборудования в промежутках между технологическими циклами подвергаются такой же обработке, как лаборатории и операционные залы (дезинфицирующие вещества и кварцевые лампы). Контроль содержания микробов и спор на поверхностях и в воздухе рабочих помещений может проводиться при помощи посевов на питательные среды.

Уничтожение микроорганизмов лекарственными препаратами. Инфекции и дисбактериозы

Появление антибиотиков позволило врачам сделать существенный прорыв по части лечения тяжелых инфекционных болезней человека и животных.

Однако вскоре стало понятно, что уничтожение бактерий, чувствительных к антибиотикам, в толстом кишечнике человека чревато возникновением расстройств пищеварения и по своей симптоматике может быть похоже на кишечные инфекции.

Мало того, некоторые состояния, не поддававшиеся лечению антибиотиками, легко вылечивались применением бактериальных культур, живущих в толстом кишечнике человека.

Совет

С другой стороны, обнаружение в желудке бактерий, ответственных за развитие гастрита, разрушило миф о том, что бактериальная микрофлора не может существовать в кислой среде желудочного сока. Изучение механизмов, защищающих этих возбудителей от уничтожения и переваривания в желудке, открыло новую страницу в изучении микробов.

Появление тестов на чувствительность патогенной микрофлоры к антибиотикам позволило выбирать те из них, которые наиболее эффективны и наносят минимальный ущерб полезным жителям толстого кишечника. Препараты, состоящие из спор полезных микробов, и живые кисломолочные продукты, восстанавливающие микрофлору толстого кишечника, стали завершающим этапом лечения всех инфекций. Отдельным направлением является разработка синтетических материалов для капсул, способных выдерживать высокую кислотность в желудке и растворяться в щелочной среде кишечника.

Читайте также:  Диетологи раскрыли рецепт самого полезного салата

На прицеле у вирусов

Задачу сохранения микрофлоры толстого кишечника отлично выполняет лечение бактериальных инфекций при помощи бактериофагов.

Это весьма специфичные по своему строению вирусы, имеющие высокую степень избирательности уничтожения бактерий-мишеней.

Особенно эффективны фаговые препараты для детей в период новорожденности, когда антибиотики могут нанести больше вреда, чем пользы, уничтожив молодую и ещё не сформировавшуюся микрофлору толстого кишечника малыша.

А что же наш организм?

Изучение способов, которыми организм человека защищается от инфекций, весьма полезно для понимания процессов, взаимодействия бактериальной экосистемы толстого кишечника с иммунной системой.

Как известно, микроорганизмы и их споры, живущие в толстом кишечнике, способны защищаться от уничтожения нейтрофилами, поскольку на поверхности этих клеток отсутствуют рецепторы, на которые они реагируют.

Имея способность к хемотаксису (направленному движению в сторону определенных химических веществ) и фагоцитозу, нейтрофилы осуществляют основную защиту организма от бактерий и их спор, пробираясь сквозь стенки сосудов в очаг воспаления.

Подробности взаимоотношений иммунной системы с жителями толстого кишечника все ещё изучаются. Известно, что здоровая микрофлора в толстой кишке улучшает иммунитет организма, а также конкурентно вытесняет болезнетворных поселенцев и их споры, держа их количество под строгим контролем.

Переработка органических отходов и земледелие

Микробы, живущие в толстом кишечнике, вполне эффективно работают и за его пределами, вытесняясь из компостов по мере исчезновения их питательной базы. Некоторое их количество сохраняется в виде спор, способных пережить неблагоприятные условия и сформировать новое поколение бактерий при изменении состава питательной среды.

Все перечисленные выше методы применяются для получения чистых культур микроорганизмов и спор, способных улучшить плодородие почвы, – как свободноживущих, так и симбионтов.

Контроль органического и калового загрязнения почв чаще всего проводят по наличию в них протеев (Proteus), которые охотно поселяются в толстом кишечнике и считаются его условно патогенной микрофлорой.

Большая война с маленьким врагом, или Как уничтожить бактерии Ссылка на основную публикацию

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/raznoe/unichtozhenie-bakterij.html

Уничтожение бактерий

Вредные микроорганизмы и бактерии существуют как в повседневной жизни, так и в общественных места, больницах, учреждениях, медицинских организациях и детских садах. Поэтому важной задачей является их уничтожение с целью исключить развитие и распространение инфекционных заболеваний и вирусных инфекций.

Существует множество методов, к которым относятся физические, химические и биологические способы, а также использование различных антисептических и дезинфицирующих средств. Асептика заключается в обработке помещений, поверхностей и медицинских инструментов для полного уничтожения вирусов и микробов, а антисептика направлена на предотвращение их развития.

К физическим методам относится автоклавирование или пропаривание, пастеризация и применение ультрафиолетового облучения. Первый способ используется для обработки продуктов питания и позволяет избавиться от опасных микроорганизмов, а выжившие микробы могут присутствовать только в виде их спор.

Второй способ предполагает нагрев продуктов при температуре, которая ниже температуры кипения и выполняется в течение продолжительного периода времени и обеспечивает сохранение полезных свойств продукции. Применение ультрафиолетовых лучей позволяет избавиться от вредных микробов не только на поверхностях, но и очистить воздух.

Для этого применяются специальные лампы, которые не наносят вреда людям, животным и растениям. Принцип действия такого оборудования заключается в преобразовании лучей света в коротком волновом диапазоне.

Химические методы уничтожения микробов предполагают использование различных дезинфектантов, которые производятся на основе применения определенных химических веществ и соединений.

В настоящее время постоянно разрабатываются и производятся все новые дезинфицирующие препараты, которые безопасны для здоровья человека и не наносят вред окружающей среде.

Обратите внимание

Их изготовление основано на анализе и изучении строения бактерий с целью уничтожения их на клеточном уровне.

В зависимости от учреждения и организации могут применяться следующие меры, к которым относится мытье посуды и столовых принадлежностей, санация, распыление веществ для обеззараживания воздуха, кипячение и замачивание, применение бактерицидных ламп и прочее. Биологический способ заключается в эффективном использовании бактериофагов для полного уничтожения бактерий.

Для уничтожения микробов в медицинских учреждениях и лабораториях применяется комплекс мер, которые включают дезинфекцию и стерилизацию медицинских инструментов, операционных, различных поверхностей, а также очищение воздуха путем кварцевания и включения бактерицидных ламп.

Облучение помещений проводится в отсутствии людей, например, перед началом рабочего дня или в перерыве. В пищевой промышленности производство продуктов питания не обходиться без использования полезных микроорганизмов.

Поэтому очень важно соблюдать правила технологического процесса, постоянно следить за санитарной уборкой и тщательным мытьем рук, а также пользоваться антисептическими средствами. Необходимо постоянно контролировать возможное развитие и распространения бактерий, для чего проводятся специальные тесты и посевы.

Следует отметить, что многие люди в повседневной жизни сталкиваются с периодическими кишечными инфекциями, от которых хорошо помогают антибиотики, но они неблагоприятно влияют на состояние и здоровье желудочно-кишечного тракта.

Для восстановления микрофлоры кишечника следует употреблять полезные кисломолочные продукты, которые сводят к минимуму негативные последствия приема лекарств. Что касается детских садов необходимо ежедневная влажная уборка помещений, обязательное проветривание и регулярная смена постельных принадлежностей и полотенец. Тщательное мытье рук с мылом и посуды под горячей водой является залогом чистоты и уничтожения вредных микроорганизмов, а следовательно и сохранения здоровья.

На основе проведенных многочисленных исследований ученые доказали эффективность применения антисептических средств для применения их в повседневной жизни. Например, в случаях невозможности вымыть руки, можно воспользоваться специально разработанными антисептиками, которые позволяют качественно и надежно уничтожить бактерии.

Важно

У японской компании Saraya есть линейка таких средств, которые характеризуются эффективностью, безопасностью и удобством применения. Эти карманные антисептики не занимают много места в сумке, всегда под рукой, а их использование защищает от вредных микробов в любое время и в любом месте.

Их производство соответствует всем установленным требованиям, они не вызывают аллергических реакций у человека и не пересушивают кожу.

Поделитесь данным материалом в соцсетях:

Источник: http://www.saraya-cis.ru/unichtozhenie-bakteriy

Антибактериальное покрытие, уничтожающее до 99% бактерий

Простое покрытие может содержать биологическую пулю, которая в состоянии убивать самых стойких микробов.Полимерное покрытие, разработанное инженером-биомедиком Мэри Чан из Nanyang Technological University в Сингапуре и ее коллегами, уже используется на контактных линзах двух мировых производителей.

Во время использования, покрытие уничтожает 99 процентов бактерий и грибков, с которыми оно входит в соприкосновение.

Покрытие также может использоваться для медицинских устройств, таких как, например, катетеры, уменьшая потребность в сильных дезинфицирующих средствах и помогая замедлить развитие сопротивления у бактерий, которые колонизируют поверхности человеческих тканей.

Идея посетила Мэри Чан, когда она пыталась найти способ борьбы с бактериями на контактных линзах, часто являющихся источником инфекций, которые могут серьезно повредить глаза. Например, Pseudomonas aeruginosa — бактерии, которые могут фактически переварить роговую оболочку зрачка.

Под микроскопом структура полимерного покрытия напоминает губку. Положительные заряды на ее поверхности притягивают бактерии как магнитом, потому что у них на поверхности есть отрицательный заряд.

После этого, поры в полимере втягивают бактерии внутрь себя, разрывая клеточные структуры паразитических организмов и убивая их.

Чан работала над антибактериальными покрытиями в течение долгого времени.

Она и аспирант Ли Пенг, разработали перед этим другой полимер, который фактически был большим количеством жидкости и убивал бактерии, не вредя клеткам человека. Эта работа была опубликована в журнале Advanced Materials в марте этого года.

Более ранняя версия антибактериального полимерного покрытия Чан для контактных линз была изначально разработана в прошлом году и опубликована в печатном издании Nature Materials.

Университетский пресс-релиз в Nanyang сообщает, что новейшее покрытие доктора Мэри Чан поможет уменьшить распространение болезней в больницах и даже на кухнях, где бактерии и стойкие к дезинфекции вирусы — серьёзная проблема.

“Наша долгосрочная цель состоит в том, чтобы синтезировать нашу разработку в форме для внутреннего применения, таким образом, она сможет эффективно лечить бактериальные инфекции в пределах человеческого организма, такие как пневмония и менингит, заменяя антибиотики в качестве стандартного лечения” добавила Чан.

Весомый вклад в борьбу со стойкими бактериями сделали специалисты из Королевского университета Белфаста. Ученые провели исследование, во время которого разработали новый антибактериальный гель.

Уникальность данного продукта в том, что он может бороться с теми бактериями, которые обычным гелям «не по зубам». К их списку относятся стафилококки, кишечные и синегнойные палочки.

Все они имеют защитный слой

Совет

Ученые обнаружили, что возбудители проказы – бактерии Mycobacterium leprae – для путешествий по организму используют стволовые клетки, которые сами же и создают из глиальных (шванновских) клеток.

Шванновские клетки окружают нейроны головного мозга, обеспечивая их электрическую изоляцию. Это способствует увеличению скорости проведения возбуждения.

Глиальные клетки мозга не склонны искать приключения на просторах организма и предпочитают всегда оставаться на одном месте, пока их спокойное существование не нарушают

По всей видимости, кондиционеры скоро отойдут в прошлое. Благодаря ученым из лондонского университета мы перестанем изнемогать от жары и искать прохладу в жаркие солнечные дни.

Источник: http://GlobalScience.ru/article/read/20597/

Как ученые готовятся к миру без антибиотиков?

Лекарства, которые защищали нас от вездесущих бактерий больше семидесяти лет, медленно теряют свою хватку, и нам необходимо новое оружие в борьбе с инфекциями. Болезнетворные бактерии становятся невосприимчивыми к антибиотикам, которые когда-то их истребляли, даже к таким лекарствам, которые некогда считались последней линией обороны.

Устойчивые к антибиотикам (антибиотикорезистентные) бактерии убивают примерно один процент людей, которых заражают, даже в развитых странах. И если это оставить без внимания, они будут убивать в пять раз больше людей ежегодно.

Особенно уязвимы люди с ослабленной иммунной системой, но в постантибиотическом мире под угрозой будут все без исключения.

Для борьбы с резистентными бактериями мы обращаемся к новым союзникам, вроде вирусов, которые атакуют только бактерий; наночастиц и крошечных белков на основе вырабатываемых иммунными системами различных организмов. Каждый инструмент обладает своими преимуществами и недостатками, поэтому ученые изучают самые разные подходы.

Вот несколько способов, которые могли бы помочь нам справляться с нежеланными бактериями.

Обезоружить захватчиков

Бактерий не всегда нужно убивать, чтобы нейтрализовать. Некоторые виды лечения атакуют микробов косвенно, лишая их оружия. Бактерии будут на месте, но последствия заражения не будут серьезными, а иммунная система получит шанс сразиться с инфекцией самостоятельно.

Если ваш препарат на самом деле не убивает бактерий, у них будет меньше стимулов вырабатывать сопротивление к нему. Появление устойчивости займет больше времени, поскольку бактерии не будут активно бороться с препаратом, говорит Франчески.

Многие бактерии выделяют токсины, которые повреждают клетки хозяина. Один из распространенных типов токсинов называется порообразующим — он пробивает отверстия в клетках. Его выделяют метициллинрезистентный золотистый стафилококк, кишечная палочка, листерии, бактерии сибирской язвы и яд змей, скорпионов и морских анемонов.

Лянфанг Чжан придумал, как свести эти токсины на нет. «Вы отнимаете оружие, и они становятся намного слабее», говорит Чжан, наноинженер Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Читайте также:  Салат из капусты с болгарским перцем - лучшие рецепты. готовим правильно салат с капустой и болгарским перцем.

Он покрывает наночастицы сладкой мишенью — мембранами, составленными из красных кровяных телец. Красная кровяная клетка выступает в качестве приманки, засасывая токсин, который в противном случае атакует здоровые клетки.

«Она будто губка высасывает токсины», объясняет Чжан.

В своем первом исследовании он показал, что наногубки всасывают токсины без вреда для мышей. В этом году работа Чжана с наночастицами в качестве приманок стала одним из 24 проектов, получивших финансирование от Национальных институтов здравоохранения. Он надеется начать клинические испытания на людях уже в следующем году.

Обратите внимание

Наночастицы, которые часто изготавливаются из пластмассы или металлов типа серебра, могут также ослаблять бактерии, разрушая их защитные клеточные мембраны или вызывая повреждения ДНК. С наночастицами легко работать, поскольку они сами себя строят. «Вы контролируете температуру, растворитель и все остальное, а эти молекулы самостоятельно собираются в наночастицу», говорит Чжан.

Наночастицы могут быть дороже традиционных антибиотиков. И доставить их в нужное место в организме тоже может быть проблемой. Другая проблема заключается в том, чтобы убедиться, что наночастицы состоят из материалов, которые не будут вызывать немедленный иммунный ответ, и будут разрушаться через время, чтобы не накапливаться в теле.

Остаются вопросы касательно долгосрочной безопасности некоторых из этих вещей, говорит Лу.

Особая доставка

Чтобы сделать существующие антибиотики более эффективными, можно применить альтернативные методы лечения. К примеру, сейчас ученые изучают, как можно было бы использовать наночастицы для доставки противораковых препаратов и антибиотиков.

Антибиотики распространяются по всему телу и являются токсичными в высоких дозах. С помощью наночастиц можно было бы высвобождать концентрированные порции лекарственных препаратов. Тысячи молекул лекарства можно было бы засунуть внутрь одной наночастицы.

Чжан и его коллеги замаскировали наночастицы в пиджачки, сделанные из мембран тромбоцитов — клеток, которые помогают крови сворачиваться. Со стороны наночастицы похожи на эти миниатюрные клетки крови.

Некоторые бактерии привлекаются тромбоцитами — с их помощью те маскируются от иммунной системы.

Покрытые тромбоцитами наночастицы могли бы сыграть дважды, привлекая захватчиков с тем, чтобы взорвать их лекарственным препаратом.

Все наночастицы будут высвобождать лекарственные препараты в присутствии бактерий, говорит Чжан. С помощью покрытых тромбоцитами частиц он уже вылечил мышей, инфицированных штаммом MRSA, устойчивым ко многим антибиотикам.

Прямая атака

Иногда, впрочем, полумеры не помогают. Существуют альтернативы традиционным антибиотикам, которые могут убивать бактерий. Одна из стратегий — создать искусственные версии антимикробных пептидов (АМП), которые являются частью врожденного иммунного ответа у микробов, растений и животных (вроде тасманийских дьяволов). Эти компоненты атакуют мембрану патогена и сеют хаос внутри клетки.

В рамках недавно проведенного проекта, де ла Фуэнте сотрудничал с Лу и другими, чтобы выбрать нетоксичный АМП, обнаруженный у простых морских животных, называемых оболочниками.

Ученые добавили несколько аминокислот к основной настройке, улучшив ее способность лечить мышей, инфицированных устойчивыми к антибиотикам штаммами кишечной палочки или MRSA.

Важно

Укрепленный АМП также укрепляет иммунную систему грызунов, уменьшает воспаление и призывает помощь в форме белых кровяных клеток.

Антимикробные пептиды могут победить широкий спектр патогенов, и бактерии с трудом вырабатывают устойчивость к ним. «По сравнению с обычными антибиотиками, эти пептиды более эффективны во многих случаях», говорит де ла Фуэнте.

АМП состоят из относительно коротких цепочек аминокислот, строительных блоков белка. Поэтому их довольно просто (хотя и дорого) строить. «Нам еще предстоит снизить стоимость», говорит де ла Фуэнте. Ученые изучают способы создания АМП более дешевым путем программирования микробов, чтобы не полагаться на машину и позволить микробам делать все самостоятельно.

Тем не менее существуют опасения, что АМП может накинуться на клетки носителя. И как со многими альтернативами антибиотиков, отправить пептиды в нужное место в достаточно высокой концентрации, чтобы сохранить эффективность, может быть проблемой.

В краткосрочной перспективе более вероятно локальное применение, считает де ла Фуэнте. Эти пептиды можно было бы включить, например, в крем, который можно было бы применить на открытую рану или на место поражения кожи инфекцией.

Также их можно было бы использовать для покрытия столов, компьютеров, хирургических инструментов или катетеров, чтобы препятствовать появлению колоний микробов на них.

Ре-сенсибилизация

Еще один способ ослабить бактерии — это избавить их от устойчивости, которую они выработали к антибиоткам. Для таких миссий можно было бы использовать вирусы, которые специализируются на поедании бактерий, бактериофаги.

Бактериофаги — крайне эффективные убийцы бактерий, но благодаря генной инженерии ученые могли бы дать им новые способности, включая и восстановление чувствительности бактерий к традиционным лекарствам.

Перепрограммированные бактериофаги могут зацикливаться на бактериях, несущих гены, придающие устойчивости к антибиотикам, убирать эту способность или убивать бактерий. Когда резистентные микробы будут уничтожены или обезврежены, оставшаяся популяция будет уязвима к антибиотикам.

Другой метод, позволяющий бактериям противостоять антибиотиков, заключается в секретировании соединений, создающих биопленку, через которую не может проникнуть препарат. Можно создать бактериофагов, которые будут проедать биопленку.

Совет

В природе бактериофаги могут убивать непосредственно бактерий. Некоторые из них включают свою ДНК в бактерий, и чтобы высвободить себя, просто проедают клеточную стенку, взрывая клетку, говорит Лу. Другие выступают в роли паразитов.

Бактериофаги были обнаружены около сотни лет назад. В США их вытеснили антибиотики, но в России и в некоторых странах Восточной Европы их продолжают использовать. По мере роста антибиотикорезистентных бактерий ученые снова обращаются к бактериофагам — они так же эффективны в лечении людей, просто клинические испытания это пока не подтвердили.

Одно из преимуществ таких вирусов в том, что они могут самовоспроизводиться. Можно поместить лишь небольшое количество и убить множество бактерий. И поскольку им нужны живые клетки для воспроизводства, они перестанут воспроизводиться сразу же, как только будут уничтожены все клетки носителя.

Тем не менее, как и другие альтернативы, бактериофаги могут вызывать ответ иммунной системы. «Если вы введете какой-нибудь вирус или чужеродный пептид в организм человека, всегда есть шанс, что последует реакция», говорит Лу. Другой повод для беспокойства в том, что некоторые фаги могут подхватить гены, связанные с устойчивостью к антибиотикам, и передать их другим бактериям.

Но они вряд ли повредят ткани человека. Бактериофаги не размножаются в человеческих клетках. Внутри нас куча бактериофагов — сложно сказать, что они для нас чужие.

Личный контакт

Некоторые альтернативные методы лечения можно было бы приспособить для борьбы с определенными микробами. Здесь, опять же, бактериофаги являются идеальными кандидатами. «Они по сути естественный враг бактерий», говорит Лу. Обычно, «если вы находите бактерий, вы находите и бактериофагов».

Традиционные антибиотики зачастую убивают бактерий без разбора — в том числе и в естественном микробиоме нашего тела, который играет важную роль для нашего здоровья. Это ковровая бомбардировка, которая убивает всё.

Вирусы предлагают более персонализированный подход. «Можно попытаться сохранить хорошие бактерии и при этом убить вредные», говорит Лу.

Обратите внимание

Однако эта специфика тоже палка о двух концах. Чтобы охватить достаточное количество различных бактерий, которые могут инфицировать пациента, в коктейле придется замешать множество вирусов. И хотя бактериофагов не очень дорого выращивать, коктейли из множества вирусов — совсем другой вопрос.

Лу работает над созданием коктейлей бактериофагов, построенных на безопасных лесах. Определяя область, которую должны заражать бактериофаги, вы можете атаковать различные бактерии, направлять бактериофагов в разные стороны. Осталось только понять, как это делать.

Как бы то ни было, трудно создавать эффективное лекарство, не зная, что является причиной инфекции. Если вы пойдете к врачу, он не сможет обеспечить вам лечение в узком спектре, если не будет знать, какие бактерии вам досаждают.

Врачам необходимы более быстрые методы диагностики, чтобы они могли выяснять тип целевых бактерий и насколько они устойчивы к традиционным антибиотикам. Лу и его коллеги работают над созданием быстрой и дешевой диагностики.

Когда они заражают свои целевые бактерии, они подсвечивают их тем же белком, который используют светлячки.

Просто дайте образец бактериофагов пациенту и «сможете понять, светится образец или нет, присутствуют бактерии в нем или нет», говорит Лу.

Широкий арсенал

Это не все оружие, которое мы добавляем в свой арсенал. Ученые изучают другие варианты, вроде отправки других бактерий на борьбу с патогенами, поиска новых антибиотиков, а также использования антител, ну и другого.

Пройдет несколько лет, прежде чем новые инструменты будут одобрены для широкого использования. И некоторое время альтернативные противомикробные методы будут использоваться лишь тогда, когда антибиотики уже не помогают. Дешевизна и эффективность антибиотиков — основная причина, почему от них трудно отказаться. Но в долгосрочной перспективе это будет единственным вариантом.

Источник: https://Hi-News.ru/medicina/kak-uchenye-gotovyatsya-k-miru-bez-antibiotikov.html

Семь страшных фактов об устойчивых к антибиотикам супербактериях

Ученые и медики — народ осторожный, и они редко рисуют апокалиптические сценарии. Правда, если речь не идет об устойчивости к антибиотикам. По мере того, как мы все больше узнаем о том, что устойчивые к антибиотикам супербактерии способны буквально уничтожить человечество, у нас появляется тревога сродни обеспокоенности климатическими изменениями.

Это страшная, но неосязаемая угроза, против которой трудно сплотиться.

Вопреки грозным предостережениям на предмет воздействия устойчивых к антибиотикам бактерий на здоровье человека, эта проблема для многих до сих пор является абстракцией; промышленность противодействует попыткам ее разрешения, а законы, направленные на ее устранение, постоянно блокируются.

Мы продолжаем злоупотреблять и разбазаривать один из величайших даров науки, который спасает нам жизнь. Бездействие озадачивает и лишь усугубляет проблему, связанную с устойчивостью к антибиотикам.

1) Супербактерии скоро будут убивать больше людей, чем ракВнутри и вокруг нас живут миллиарды бактерий, и большинство из них помогают нам выживать и преуспевать. Но иногда мы заражаемся бактериями, которые могут довести нас до болезни. Антибиотики — это химические вещества из окружающих нас организмов, способные убивать этих вредных микробов. Они не только излечивают нас, когда мы заболеваем. Эти чудо-лекарства произвели революцию в медицине и изменили масштабы современного производства продовольствия.

Важно

Но в использовании антибиотиков есть один крупный недостаток: чем больше мы их потребляем, тем быстрее они прекращают свое воздействие. С тех пор как Александр Флеминг открыл первый антибиотик (пенициллин в 1928 году), многие ученые, руководители из сферы здравоохранения и врачи все чаще бьют тревогу по поводу устойчивости к антибиотикам.

Устойчивость к антибиотикам — это естественная реакция на лекарство. Бактерии размножаются миллиардами, и некоторые из них случайным образом мутируют. В их ДНК происходят изменения, благодаря которым эти бактерии оказываются в состоянии перехитрить предназначенные для их уничтожения препараты.

Ситуация усугубляется еще и тем, что мы слишком часто пользуемся антибиотиками, принимая их в неправильной дозировке. Когда мы не завершаем курс лечения, или даем антибиотики животным в малых дозах для повышения их веса, мы создаем такую среду, в которой самые слабые супербактерии погибают, а самые сильные выживают.

В последние годы такое неправильное применение антибиотиков ускоряет естественный процесс сопротивляемости, из-за чего некоторые антибиотики становятся бесполезными, заставляя специалистов предупреждать о том, что мы вступаем в «постантибиотиковую эпоху», которая станет кошмаром для здравоохранения и катастрофической угрозой, не уступающей терроризму.

Читайте также:  Анна седокова нашла общий язык с бывшим мужем

Только в США из-за антибиотикоустойчивых инфекций каждый год умирает 23 000 человек, и происходит два миллиона заболеваний. Мы уже стали свидетелями ряда бактериальных инфекций (гонорея, устойчивые к карбапенемам энтеробактерии, штаммы туберкулеза), которые больше не излечиваются имеющимися у нас лекарствами.

Чрезмерное использование антибиотиков также убивает полезные бактерии в человеческом организме, может нарушить нашу кишечную флору и ослабить иммунную систему. А это значит, что больше людей будет болеть, что они будут дольше болеть и умирать от резистентных инфекций, против которых у нас нет лекарств. А стоимость лечения антибиотикоустойчивости будет увеличиваться.

Недавно был подготовлен доклад по заданию британского правительства, в котором содержится очень тревожный прогноз о том, что к 2050 году устойчивые к антимикробным препаратам инфекции будут убивать 10 миллионов человек по всему миру. Это больше, чем количество людей, умирающих в настоящее время от рака.

Этот кошмарный сценарий весьма правдоподобен по одной простой причине: мы никак не можем предпринять действия, необходимые для его предотвращения. В медицине налицо просто невероятная инертность, а сельскохозяйственный сектор долгие годы отрицает данные науки по экономическим и политическим соображениям.

Совет

2) Без антибиотиков медицина рухнетНе будет преувеличением сказать, что большая часть современной медицины, а также наше здоровье зависят от эффективности антибиотиков.

Всякий раз, когда мы отправляемся в госпиталь на операцию (замена тазобедренного сустава, операция на передней крестообразной связке, операция на сердце), почти все врачи без исключений назначают нам антибиотики для предотвращения инфекции. Антибиотики также позволяют делать кесарево сечение, а эта операция обеспечивает спасение наибольшего числа жизней на нашей планете.

Если не будет действенных антибиотиков, рядовые медицинские процедуры типа операции на бедре, кесарева сечения и химиотерапии станут намного опаснее, а некоторые медицинские вмешательства типа пересадки органов или той же химиотерапии будут неизменно иметь летальный исход.

В одной из своих научно-популярных статей Мэрин Маккенна (Maryn McKenna) описывает мир до появления антибиотиков, а также то, что нас ожидает, если имеющиеся антибиотики перестанут действовать: До появления антибиотиков при родах умирало пять женщин из тысячи. Умирал каждый девятый с кожной инфекцией, которую можно было получить от пустяковой царапины или укуса насекомого.

Умирали тридцать процентов людей, заболевших пневмонией. Инфекционные заболевания уха приводили к глухоте, за ангиной мог последовать инфаркт. «Это просто невообразимо, — говорит профессор Кевин Ауттерсон (Kevin Outterson) с юридического факультета Бостонского университета, — как возврат в эпоху до антибиотиков повлияет на американское здравоохранение».

Аналитик из исследовательского центра Rand Corporation Джирка Тейлор (Jirka Taylor) заявляет: «Когда у вас пятипроцентная вероятность заразиться инфекцией, смертность от которой составляет 40 процентов, захотите ли вы соглашаться на довольно простые операции типа эндопротезирования тазобедренного сустава, если от нее не зависит ваша жизнь?» 3) Мы усугубляем проблему, неправильно используя антибиотики Чаще всего мы пользуемся антибиотиками неправильно и без необходимости. В сельском хозяйстве фермеры дают их небольшими дозами животным для увеличения веса и предотвращения инфекций (но не для их лечения). В больницах и поликлиниках врачи назначают лекарства, когда не уверены в диагнозе, но хотят выполнить требование пациентов вылечить их — несмотря на то, что они могут страдать от заразной болезни (но не бактериальной).Как отметила недавно Сара Клифф (Sarah Kliff), врачи уже давно знают, что вылечить антибиотиками бронхит невозможно, и тем не менее, в 71 проценте случаев (!) они продолжают лечить его антибиотиками. По данным журнала Nature, среднестатистический американский ребенок до достижения взрослого возраста 10-20 раз проходит курс лечения антибиотиками. Получается, что он получает дозу антибиотиков каждый год либо раз в два года. Но согласно авторитетным оценкам, в половине случаев антибиотики ему не нужны. Но чаще всего мы применяем антибиотики на фермах. Для животных используется около 80 процентов из общего количества производимых ежегодно антибиотиков, которое составляет от 100 000 до 200 000 тонн. Это происходит по двум основным причинам: фермеры обнаружили, что если давать животным в малых дозах антибиотики, они быстрее растут. А если использовать антибиотики для профилактики заболеваний, то их можно содержать в запущенном состоянии. Такая практика позволяет нам получать дешевые продукты питания, но она также усугубляет проблему сопротивляемости антибиотикам.

Когда накачанные антибиотиками животные содержатся в грязи и в тесноте, это создает идеальные условиях для антибиотикоустойчивости: малые дозы уничтожают самые слабые бактерии, а самые сильные выживают.

4) Мы не производим новые и более эффективные антибиотики для борьбы с супербактериямиОдна из самых пугающих особенностей сегодняшнего кризиса антибиотикоустойчивости заключается в том, что фармацевтические компании не создают новые лекарства для борьбы с ней.

Антибиотики просто не приносят им большой прибыли, не дают существенной финансовой выручки. В отличие от лечения хронических заболеваний, люди пользуются антибиотиками непродолжительное время.

Обратите внимание

А теперь мы знаем, что нам надо применять их еще более разборчиво и осторожно, чем раньше, что не очень-то радует крупные фармацевтические компании.

По этой причине многие жалуются на то, что «поставки лекарств иссякли». За последнее десятилетие на рынок поступило лишь незначительное количество новых антибиотиков, и медицинские организации типа Американского общества инфекционистов встревожены тем, что новых лекарств «недопустимо мало».

5) Крупные компании типа McDonald’s вступают в борьбу со злоупотреблением антибиотиками, но в этом деле есть масса лазеек Пищевые компании типа Chipotle, Panera Bread, Applegate, а в последнее время и McDonald’s вступают в борьбу там, где государство терпит неудачу.

Они противодействуют чрезмерному использованию антибиотиков, принимая различные меры по ограничению тех лекарственных препаратов, которые могут использовать их поставщики, а также по ограничению сроков их применения.Но такие меры зачастую оказываются недостаточными.

McDonald’s, например, недавно заявила, что в течение двух лет откажется от закупки цыплят, которые выращиваются на человеческих антибиотиках.Тем не менее, эта ресторанная цепь позволяет поставщикам использовать антибиотики для животных под названием ионофоры.

Людям такие антибиотики не назначают, но их чрезмерное применение для животных может отрицательно отразиться на здоровье человека, поскольку мы знаем, что резистентность переходит границы видов и классов лекарств.

Такая политика McDonald’s действует только в отношении американских ресторанов, но не десятков тысяч других точек питания, которыми компания владеет за рубежом. И распространяется она только на куриное мясо, но не на говядину, которая чаще всего используется в меню компании.

Да, это шаг в правильном направлении, но с учетом того, что производителей продуктов питания больше интересует прибыль, а не здоровье населения, если McDonald’s начнет мухлевать, это не должно вызывать удивление. Тем не менее, производители продуктов питания хором твердят о том, что они реагируют на требования потребителя.

Важно

Такие противники антибиотиков как член палаты представителей Луиза Слотер (Louise Slaughter) заявляют, что покупатели должны и дальше оказывать давление на ведущие продовольственные компании, голосуя своими деньгами. «Мы должны заставить американский народ заявить, что он не будет покупать стейки, напичканные антибиотиками; что он не хочет, чтобы цыплят обмакивали в отбеливающее средство клорокс; что он требует кормить его и его детей здоровыми и полезными продуктами; что антибиотики надо беречь для больных животных и людей».

6) Сельское хозяйство решительно против реформ, из-за чего США опаздывают со своими мерами.

Нам не только не хватает новых и действенных антибиотиков; мы не в состоянии осуществлять меры по снижению потребления антибиотиков. Американские законодатели неоднократно выдвигали законопроекты по сокращению чрезмерного применения антибиотиков. Но сельскохозяйственная отрасль неизменно торпедирует эти усилия, и законопроекты пока еще так и не прошли через конгресс.

Например, член палаты представителей Луиз Слотер, являющаяся единственным микробиологом в конгрессе, возглавляет усилия по прекращению чрезмерного применения антибиотиков на фермах. В этих целях был подготовлен законопроект «О сбережении антибиотиков для медицинского лечения».

С момента прихода Слотер в конгресс в 2007 году этот законопроект выдвигали четыре раза, и всякий раз он терпел фиаско в палате представителей.

Как говорит Слотер, «450 организаций, то есть, все до единой потребительские ассоциации, научные группы, все медицинские объединения, какие только можно себе представить, поддерживают наш законопроект. Но 88 процентов из тех денег, что тратятся на лоббирование в данном вопросе, тратятся против нас».

На федеральном уровне предпринимаются и другие усилия по решению проблемы с антибиотиками на фермах. Управление по контролю за продуктами и лекарствами сообщает, что использование антибиотиков в производстве продуктов питания создает проблемы с 1970-х годов.

Но сельскохозяйственная отрасль и фармацевтические компании срывают и блокируют усилия, направленные на борьбу с данным явлением, а крупному пищевому бизнесу нужны дешевые продукты.

Совет

Например, в декабре прошлого года Управление по контролю за продуктами и лекарствами издало руководство, в котором призывает разумно и осторожно использовать на фермах антибиотики для увеличения веса животных. Но это руководство не является обязательным.

«За те годы, что я работаю над этим вопросом, — говорит Слотер, — я пришла к выводу, что Управление по контролю за продуктами и лекарствами не намерено нас защищать. Точно так же нас не намерены защищать министерство сельского хозяйства и Белый дом».

Ученые и законодатели, обеспокоенные усиливающейся проблемой антибиотикоустойчивости, пытаются заставить американский сельскохозяйственный сектор последовать примеру Дании и других европейских стран, где фермеры используют антибиотики только для лечения животных. 7) Мы знаем, что нам надо решать проблему устойчивости к антибиотикам.

Мы просто ничего не делаем для этого.Чтобы по-настоящему решить проблему устойчивости к антибиотиками, нам нужен глобальный план. Супербактерии перемещаются по миру так же легко, как и люди на самолетах.

Действия глобального масштаба не только обезопасят всех нас, но и сведут к минимуму расходы на эту работу, сделав так, чтобы использование антибиотиков в сельском хозяйстве в равной мере отражалось на фермерах всего мира.

Как говорится в передовой статье последнего номера Бюллетеня Всемирной организации здравоохранения, «необходим обязательный для исполнения международный правовой механизм, охватывающий вопросы доступа, сохранения и инноваций. Когда международное право получает мощный механизм реализации, оно становится самым сильным побудительным средством к действию для всех стран». Для решения проблемы нам нужно рационально использовать имеющийся запас антибиотиков и создавать новые виды. Но зная об этом более ста лет, мы, тем не менее, делаем ужасно мало для сдерживания кризиса устойчивости к антибиотикам. Мы продолжаем злоупотреблять антибиотиками в медицине, используем их в наших продуктах питания и применяем их буквально во всем, начиная от ковриков для йоги и кончая санитарными и дезинфицирующими средствами.

Тем не менее, есть и хорошие новости. В прошлом году наступило нечто вроде переломного момента, когда целый ряд государств и международных организаций пообещали начать борьбу с супербактериями. Один исследователь на страницах New England Journal of Medicine так охарактеризовал эти усилия:

Источник: https://inosmi.ru/world/20150317/226908054.html

Ссылка на основную публикацию