Промикробы: Хочешь жить — умей вертеться

Многие из вас уже слышали о проблеме устойчивости бактерий к антибиотикам. ВОЗ называет её чуть ли не самой страшной угрозой человечеству, ученые и врачи не устают повторять, что нельзя бесконтрольно принимать антибиотики. Но как именно бактерии это делают? Каким образом эти крошечные безмозглые создания становятся устойчивыми к самым хитрым средствам, которые придумывают умнейшие люди?

Конечно, некоторым бактериям и приобретать ничего не надо: резистентность к тем или иным антибиотикам — это их эволюционное наследство, ставшее видовым признаком. Например, два похожих брата-энтерококка — E. faecium и E. faecalis — отличают по чувствительности к ампициллину. Очень простой и эффективный способ. А в работе конкретно медицинского микробиолога это вообще вещь — других энтерококков почти и не встретишь, антибиотикочувствительность в любом случае делать надо, значит, двух зайцев одной чашкой Петри можно убить.

Теперь давайте попробуем разобраться с той резистентностью, которую микробики «приобретают», ведь это гораздо страшнее и опаснее, но и интереснее. Самый простой способ — банально разрушить молекулу антибиотика. Конечно, речь идёт исключительно о химическом разрушении, ни рук, ни ножниц у бактерий нет, зато вырабатывать различные вещества они мастаки. Например, есть целый класс антибиотиков — бета-лактамные, и целая группа бактерий, вырабатывающих разрушающий их фермент бета-лактамазу. Наличие этого фермента может очень сильно помешать лечению. В бланках с результатами посевов таких страшных бактерий обычно обозначают аббревиатурами ESBL и БЛРС (бета-лактамазы расширенного спектра).

Антибиотики работают по-разному: одни разрушают клеточные стенки бактерий, другие нарушают внутри бактерий процесс биосинтеза белка, воздействуя на рибосомы, третьи повреждают цитоплазматическую мембрану, и так далее. «Обмануть» антибиотик можно, изменив его цель. Если антимикробный препарат не «узнает» свою мишень, то не сможет навредить. Так, например, работает мутация, меняющая немного конфигурацию рибосом, и вуаля — бактерия уже в безопасности.

Самый трудный, но зато эффективный способ — создать альтернативный метаболический путь. Постараюсь объяснить на простой схеме: допустим, в бактериальной клетке происходит необходимый для неё процесс — вещество А превращается в вещество Б, а затем в вещество В. Тут приходит антибиотик, разрушающий Б, бактерия умирает. Но если есть альтернативный путь А-Ю-Я-В, то плевать на потерю Б, надо только перестроиться и жить дальше.

Ещё один интересный способ заключается в формировании специальных «насосов», как бы смешно это ни звучало. Живут себе бактерии где-нибудь в человеке, человек пьёт антибиотик, антибиотик попадает в клетки микробиков. Но некоторые научились откачивать антибиотик из клетки, как воду из корабля с пробоиной. Да, энергозатратно, но жизнь вообще энергозатратна.