Винайдення антибіотиків на початку минулого століття стало проривом у медицині, рятуючи життя мільйонів людей від інфекцій, які раніше вважалися смертельними. Але разом із тим людство створило нового ворога — стійкі до цих препаратів бактерії, що тепер відбирають життя щонайменше мільйона людей на рік. У зонах бойових дій, зокрема в Україні, ця проблема ускладнюється тим, що медики не завжди мають доступ до дієвих антибіотиків, щоб рятувати пацієнтів. Репортер журналу Science Річард Стоун поспілкувався з українськими медиками, які лікують поранених військових і вже стикаються зі стійкими до антибіотиків бактеріями у своїй практиці. Переказуємо, що йому вдалося дізнатися.
Військовий шпиталь у Донецькій області. Щодня в таких шпиталях лікарі стикаються зі стійкими до антибіотиків інфекціями. Tanya Dzafarowa / GettyImages
Створений руками людей вбивця
Стійкість до антибіотиків виникає тоді, коли бактерії зазнають впливу сублетальних, тобто несмертельних доз цих препаратів. У такому разі є шанс, що бактерія виробить якийсь механізм захисту від антибіотиків, як-от пришвидшене його виведення чи розщеплення. Що ще гірше — бактерії здатні «ділитися» одна з одною генами такої стійкості до препаратів, через що вона поширюється у світі. Сприяти передаванню генів стійкості до антибіотиків може і забруднення стічних вод мікропластиком, яке тільки збільшується з кожним роком.
Станом на 2021 рік безпосередньо від стійкості до антибіотиків щорічно помирало близько 1,14 мільйона осіб, а ще 4,71 мільйона смертей були пов'язані з нею опосередковано. Прогнози невтішні: до 2050 року кількість смертей від стійких до антибіотиків бактерій може сягнути 39 мільйонів.
Особливо небезпечним патогеном є Klebsiella pneumoniae — бактерія, яка спричиняє пневмонії, захворювання сечовивідних шляхів і лікарняні інфекції. За оцінками медиків, вона є причиною кожної п'ятої смерті від стійкості до антибіотиків у світі. Унікальність цієї бактерії полягає в її надзвичайній стійкості, адже вона може зберігати до 24 генів стійкості до антибіотиків одночасно, та здатності до виживання, адже вона формує слиз і біоплівки, які знижують ефективність антибіотиків.
Якою є проблема в Україні?
В Україні, як і в більшості країн пострадянського простору, є проблема з неконтрольованим використанням антибіотиків. До 2021 року ці препарати продавали без рецепта, а з настанням ковіду люди почали масово використовувати їх для профілактики та лікування, хоча антибіотики й не є ефективними проти вірусів. Погіршувало ситуацію й те, що деякі лікарі виписували пацієнтам низькі дози антибіотиків для тривалих курсів лікування — практика, яка якраз і може призвести до появи генів стійкості до препаратів.
Після початку російського вторгнення на Донбас у 2014 році показники стійкості бактерій до антибіотиків почали стрімко зростати. Станом на 2020 рік приблизно 20 відсотків лікарняних інфекцій були пов’язаними зі стійкими до кількох типів антибіотиків бактеріями. Найбільш поширеною серед них була Klebsiella.
Лікарі в Україні вже зіткнулися з інфекціями, яких нездатні позбутися
З початком повномасштабного російського вторгнення у 2022 році ситуація зі стійкістю до антибіотиків в Україні стрімко погіршилася, зокрема через обмежені ресурси лікарень, особливо у прифронтових зонах. А велика кількість поранених призводить до переповнених шпиталів — ідеальних умов для поширення лікарняних інфекцій. Бактерії не лише виживають у таких умовах, а й розвивають мутації, що підвищують їх заразність і здатність викликати захворювання в людей, звану вірулентністю.
Під час своєї поїздки до України Річард Стоун описав випадок лікування солдата з позивним «Чорний», який у квітні 2023 року отримав серйозне осколкове поранення черевної порожнини. Лікарям вдалося зашити пошкоджений кишківник і довелося частково видалити товсту кишку, після чого пацієнту призначили інтенсивну терапію антибіотиками. Утім, попри лікування, стан військового залишався критичним, а високі рівні імунних клітин лейкоцитів у крові свідчили про розвиток сепсису — небезпечного системного запалення.
Лабораторні тести вказали на присутність в ранах військового надзвичайно стійких бактерій, які не реагували на жоден традиційний антибіотик. Що гірше, вони формували біоплівки, які захищали бактерії від дії препаратів. На щастя, в ситуацію втрутилася мікробіологиня Олена Мошинець, яка підказала комбінований підхід до лікування — дати пацієнту антибіотики азитроміцин для руйнування біоплівок і меропенем, який діє на широкий спектр бактерій. За шість тижнів після початку лікування «Чорного» вже виписали з лікарні без ознак сепсису. Як зазначає лікар Віктор Строкоус, з того часу комбінація цих двох антибіотиків уже допомогла вилікувати понад 50 солдатів з різними інфекціями ран.
Не єдиний випадок
І хоча історія «Чорного» не дає лікарям достатньо підстав, щоб запровадити нове лікування у широку практику, вона наочно показує загрозу стійких до антибіотиків бактерій для життів поранених українських військових і цивільних. Команда науковців зі Швеції й України опублікувала дослідження бактерій Klebsiella pneumoniae, виділених із ран людей, що отримали осколкові поранення чи опіки внаслідок військових дій протягом повномасштабного вторгнення.
Бактерії роду Klebsiella, які є стійкими до антибіотиків і формують біоплівки, що робить їх ще більш небезпечними. Dmytro Stepanskyi
Дослідники виявили 37 ізолятів, тобто окремих популяцій бактерій, які стійкі до поширених антибіотиків карбапенемів та цефалоспоринів. Стійкості до цих антибіотиків бактеріям надає, зокрема, ген NDM-1, який виявили у 80 відсотках штамів Klebsiella з України — цей показник у 10 разів більший, ніж в інших країнах Європи. Майже чверть стійких ізолятів Klebsiella виявилися несприйнятливими до будь-якого типу антибіотиків, які на них випробовували.
У семи ізолятів науковці також виявили стійкість до колістину, який часто виступає як «остання лінія оборони», коли інші антибіотики не діють. Такі бактерії також виявили більшу стійкість до протимікробних білків людської плазми, більшу вірулентність у модельному організмі — молі, та високий рівень виживання в організмі мишей. Що цікаво, дослідники також виявили надзвичайно стійкі та вірулентні штами з України в інших країнах, навіть таких віддалених, як Японія.
Що робити зі стійкими штамами бактерій?
Ключове завдання сучасної медицини — обмежити поширення резистентних штамів та розробити нові методи боротьби з інфекційними захворюваннями, які вони спричиняють. Для досягнення першої цілі ВООЗ і Центри контролю захворюваності вже надають Україні обладнання, яке дозволяє швидко визначати стійкі та вірулентні штами. Крім того, створюють центри вивчення стійкості бактерій до антибіотиків, які можуть вказати на нові методи лікування.
Важливим є також удосконалення системи інфекційного контролю — ізолювати пацієнтів із надстійкими бактеріями та дотримуватися гігієнічних норм. Звичайно, це має поєднуватися із контролем за використанням антибіотиків у лікарнях і поза ними.
Урешті-решт, випадок «Чорного» підтверджує те, наскільки ефективними можуть бути нестандартні підходи до лікування спричинених стійкими бактеріями інфекцій. Окрім комбінування декількох антибіотиків, перспективним напрямком є також створення нових, ефективніших препаратів. Одним із таких є лоламіцин, який націлили саме проти стійких бактерій, але при цьому він є безпечним для корисних бактерій кишкової мікрофлори. Також науковці розглядають поєднання потужного антибіотика колістину з допоміжними речовинами, які можуть відновлювати чутливість бактерій до лікування.
Якщо ж ситуацію зі стійкістю бактерій до антибіотиків не вдасться змінити, людству загрожує настання «постантибіотичної ери»: за 10-20 років антибіотики, які використовують для терапії багатьох поширених захворювань, просто перестануть бути ефективними.