2014-05-10

Бактерії, антибіотики і електромагнітні хвилі

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 голосів)

Бактерії

Про бактерії ми знаємо дуже давно, про антибіотики, які вбивають бактерії - з початку ХХ століття. У 1928 році Флемінг відкрив пеніцилін і був удостоєний за це Нобелівської премії. Правда, перша речовина з цього класу - піоціанін - була відкрита раніше, але виробництво і використання почалось з відкриттям пеніциліну.

Виробництво антибіотиків безперервно зростає. За останні 50 років воно тільки в США збільшилася в 25 разів, і тепер перевищує 25 тисяч тонн щорічно. Зараз світове виробництво цих речовин за рік зростає у середньому на 20%. Антибіотиками лікують пацієнтів, які страждають на дифтерію, холерою, сальмонельозом, бруцельозом, туберкульозом, сибірською виразкою, менінгітом, сифілісом та іншими бактеріальними захворюваннями. Застосовують їх і в тваринництві. З'являються все нові і нові антибіотики: квантаміцин, ванкоміцин, цефалоспорин, вентурицидин, фосфоміцин, осаміцин, платенсиміцин, доріпенем, авопарсин-важко навіть перечислити. Їх не тільки знаходять в природі, але й синтезують хімічним способом.

У шкільних і вузівських підручниках, в науково-популярних книгах і журналах, в спеціальній літературі про бактерії і антибіотики написано стільки, що нам іноді здається, що ми знаємо про них практично все, і більше читати про це нецікаво. Однак нам ще рано святкувати перемогу над бактеріальними хворобами: від них продовжують вмирати люди. Не допомагають навіть нові антибіотики. Нещодавно в медичному журналі був описаний рідкісний випадок смерті від стафілококової інфекції, коли не допоміг ванкоміцин - зазвичай цей антибіотик добре її придушує. Або інший випадок: ентерокок проник в клапани серця та інші органи, викликавши дуже складне захворювання, - з ним не впорався цефалоспорин. Все більше і більше людей помирає від туберкульозу, викликаного мікобактеріями ...

Що ж робити? Перш за все ми повинні розуміти, що бактерії широко поширені в природі і складають частину нашого життя. Вони мешкають навіть у кишечнику - їх там близько 400 видів, а загальна маса бактерій у кишечнику однієї людини - приблизно 1 кг. Вони постійно присутні на нашій шкірі, внутрішній поверхні легенів і кишкового тракту. Мікроби-симбіонти часто захищають нас від різних хвороб, в тому числі бактеріальних інфекцій, резистентних до антибіотиків, від гнильних процесів в кишечнику. Такі взаємодії мало вивчені, але вже відомо, що до них можуть бути причетні електромагнітні хвилі.

У природі антибіотики можуть спричиняти непередбачувані ефекти. У бактеріальних спільнотах завжди є резистентні до них клітини. Це визначається генами. Мутації іноді змінюють властивості та активність ферментів, що руйнують або інактивують антибіотики. Інші гени кодують мембранні транспортні білки, які виводять антибіотики з клітин бактерій, якщо ті проникли всередину, але ще не запустили механізми руйнування клітини. Подібний насос для тетрацикліну або хлорамфеніколу у ентерококів і стенотрофомонасів знайшов професор Стюарт Леві, директор Центру адаптаційної генетики та стійуості до ліків Університету Тафтса (США). Нещодавно він розповів про своє відкриття на Біоелектромагнітному конгресі в Швейцарії. Таким чином, резистентність до антибіотиків можуть забезпечувати найрізноманітніші механізми.

Якщо в спільноті немає генів резистентності, то практично всі бактерії чутливі до антибіотиків. Проте незначна частина клітин може набувати стійкості завдяки мутаціям. Хоча вони виникають не дуже часто, але вже якщо гени резистентності з'явилися в окремих клітинах, то все більше і більше бактерій стають резистентними. Це відбувається і завдяки розмноженню тих бактерій, що вижили, коли гени передаються дочірнім клітинам у складі бактеріальної хромосоми, і завдяки переносу генів з одних клітин в інші в складі плазмід - невеликих кільцевих молекул ДНК, які існують незалежно від основної хромосоми.

Тут ми маємо справу з дуже цікавим явищем: антибіотики самі стимулюють резистентність до них бактерій. Ймовірно, вони підвищують мінливість і виступають як фактор відбору, що сприяє виживанню стійких форм. Використання ванкоміцину проти ентерококів декілька років поспіль призвело до накопичення не тільки ванкоміцин-резистентних ентерококів, але і резистентних стафілококів, завдяки міжвидовому переносу плазмід. Багато що стає відомим про резистентні бактерії, які викликають туберкульоз і менінгіт. З іншого боку, ентерококи розвивають резистентність одночасно і до авопарсину, і до ванкоміцину. Нещодавно дослідники з лабораторії С. Леві виявили, що на шкірі людини збільшується кількість стійких бактерій, коли члени його сім'ї активно лікуються антибіотиками. Можна уявити, який сильний відбір на стійкість йде в лікарнях! При цьому обмін мікробами між популяціями людей, що живуть у різних регіонах і країнах, стає все більш інтенсивним і вибухобезпечним. Антибіотики недавно навіть назвали соціальними ліками, які в тих чи інших групах суспільства призводять до дуже різних ефектів. Справа в тому, що дія антибіотиків залежить від передісторії їхнього використання в різних групах суспільства, в різних країнах та регіонах.

Іноді виникають диспути про те, чи потрібен пошук нових антибіотиків у природі і чи варто їх синтезувати. Але коли боротьба з небезпечними інфекціями не дає результатів, лікарі все ж висловлюються за продовження досліджень. Одним з альтернативних шляхів може бути пошук речовин, здатних інгібувати ферменти або транспортні насоси бактерій, які руйнують антибіотики або виводять їх з клітин.

Звичайно, потрібен суворий контроль використання антибіотиків. Дослідники вважають, що приблизно в третині випадків немає необхідності їхнього призначення. До речі, в деяких країнах ці препарати можна купити без будь-якого рецепту. Величезні кількості антибіотиків використовують не тільки для лікування хворих тварин, але і для стимулювання росту молодняку. Аерозолями з антибіотиками обприскують дерева, обробляють поля. Все це, звичайно, допомагає в боротьбі з бактеріями, але в той же час сприяє появі та збільшенню кількості резистентних мікробів.

За останні роки з'явився ще один цікавий аспект цієї проблеми, пов'язаний з електромагнітними хвилями вкрай високих частот. Ці міліметрові хвилі випускаються радарами, супутниками і іншими апаратами телекомунікації. Ці ж хвилі використовуються і для мобільного зв'язку. Все більше людей купують мобільні телефони, розширюється мережа передавальних пристроїв і антен, яка конструктивно центрується в густонаселених зонах, створюючи великі потоки потужності. Електромагнітні хвилі вкрай високих частот застосовують також в терапевтичній практиці.

Неодноразово ми чули про факти прямого впливу мобільних телефонів і апаратів зв'язку, що працюють на міліметрових хвилях, на людину і в експерименті - на тварин. Повідомлялося про зміни в головному мозку, порушеннях в нейронах, про розвиток різних захворювань, в тому числі хвороб крові, діабету і навіть раку слухового нерва. Таке важко собі уявити, однак, напевно, вже пора звернути серйозну увагу на наслідки розмов по мобільному телефону, а можливо, і обмежити їх використання. Науково-технічний прогрес - частина нашого сьогоднішнього життя, але все повинно бути в міру, щоб не нашкодити людині і природі.

Нещодавно вчені показали, що дуже слабкі і надслабкі потоки потужності міліметрових хвиль (0,06 мВт/см2) не тільки значно пригнічують ріст і виживання бактерій в певних умовах, але й посилюють їхню чутливість до різних хімічних речовин, у тому числі до антибіотиків.. Щоправда експерименти проводились поки тільки на кишковій паличці і ентерококах з тетрацикліном і хлорамфеніколом, але дослідження продовжуються з іншими антибіотиками, і, мабуть, виявлений ефект підтвердиться.

Ймовірно, для придушення стійкості бактерій можна обробляти їх і міліметровими хвилями, і антибітиками, що дозволить знизити дози останніх.

Однак чи не призведе це до появи надрезистентних бактерій - і до антибіотиків, і до електромагнітних хвиль? На це питання поки відповісти важко, тому потрібен суворий контроль над обома чинниками. Слід зауважити, що в багатьох країнах вже створені спеціальні агентства з біоелектромагнітної безпеки, які повинні займатися моніторингом потоків електромагнітних хвиль. Не виключено, що бактерії зовсім особливо поводять себе в біоплівках, які формуються в кишечнику людини, і в різних природних біотопах, де антибіотики діють лише в набагато більших кількостях, ніж в експериментах. Такі ж ефекти можуть мати місце і в біоплівках, що утворюються на гладких і шорстких поверхнях різних приладів, інструментів, обладнання, приміщень та ін.

Чи будуть електромагнітні хвилі, що підвищують чутливість мікроорганізмів до антибіотиків, призводити до нових змін поширених в природі бактерій, до зростання кількості резистентних форм - покаже час. Проте треба враховувати цей новий і дуже важливий фактор і вже сьогодні розробляти заходи контролю за використанням електромагнітних хвиль. Ясно, що біоелектромагнітна безпека людини і навколишнього середовища дуже важлива, і необхідні нові дослідження.

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus