Чому комбінації антибіотиків дають зворотний ефект і сприяють розвитку резистентності.
Комбінування антибіотиків видається логічним підходом. При боротьбі з двома різними або особливо вірулентними інфекціями інстинкт нагадує посилити зусилля. Цей підхід називається комбінованою терапією і є стандартом лікування хронічних, складних захворювань. Він застосовується для лікування ВІЛ/СНІДу, раку, малярії та туберкульозу. Ціль проста: використовувати кілька препаратів для знищення патогенів та зниження ризику розвитку резистентності.
Антибіотикорезистентність – це глобальна криза у сфері охорони здоров’я. Логічно припустити, що логіка, що застосовується при лікуванні ВІЛ, також може бути застосована до бактеріальних інфекцій. Однак це припущення може бути небезпечною помилкою.
Важливе дослідження 2013 поставило під сумнів цю доктрину. Дослідники виявили, що змішування антибіотиків не лише уповільнює розвиток стійкості до лікарських засобів; воно активно прискорює його. Дослідження показують, що наші поточні приписи є недостатньо ефективними для стримування темпів зростання бактерій, стійких до ліків. Більше того, дані свідчать про те, що спільне використання цих препаратів може призвести до значно несприятливих результатів, ніж використання будь-якого з цих препаратів окремо.
Експерименти, що вразили вчених
Дослідження було проведено еволюційними біологами з Університету Ексетера у Великій Британії та Університету Кіль у Німеччині. Їхньою метою було з’ясувати, наскільки швидко бактерії E. coli можуть адаптуватись до лікарського тиску.
Вони розробили два контрольні експерименти. Одна група одержувала лікування одним антибіотиком. Інша група отримувала комбінацію еритроміцину та доксицикліну. Ця комбінація вважається дуже ефективною.
Попередні результати обнадійливі. Протягом перших 24 години комбіноване лікування знищило популяцію бактерій. Рівень E. coli знизився на 95%. Здається, ми перемагаємо.
Але дані різко змінилися. Протягом 24 годин після початкового падіння кількість бактерій збільшилась на 500%. Дослідники були дуже стурбовані швидким відновленням та підозрювали експериментальну помилку. Вони думали, що зразок було забруднено. Вони повторили тест. Результат повторився.
Протягом п’яти днів комбіноване лікування перестало бути ефективним. Бактерії широко поширилися і явно випереджали зростання, яке спостерігалося в групах, які отримували один препарат.
Як швидко розвивається резистентність до антибіотиків
Механізм цього зворотного ефекту зрозумілий. Ця потужна комбінація знищила вразливу більшість населення E. coli, залишивши лише 5 відсотків, які були природно стійкими.
Ця невелика група тих, хто вижив, стикається з величезним тиском, необхідним для виживання. Це боротьба існування. Під таким інтенсивним тиском бактерії не просто вижили. Вони агресивно адаптувалися.
Протягом дня після першого лікування бактерії, що вижили, розмножилися і створили чотири нові способи опору антибіотикам. Бактерії із зразків, які отримували лікування одним препаратом, не зазнавали такого ж селективного тиску. Їм не потрібно мутувати так швидко чи так радикально, щоби вижити. Це приклад того, як принцип «те, що нас не вбиває, робить нас сильнішими», працює на еволюційному рівні.
Вплив на медичну практику
Медична спільнота давно попереджає про стійкі до ліків бактерії. Результати досліджень свідчать, що загроза серйозніша, ніж вважалося раніше. Ми послідовно недооцінювали здатність цих патогенів до адаптації.
Якщо ці дослідження підтвердяться, комбінована терапія антибіотиками може не мудрим способом лікування відомих штамів, стійких до ліків. Це включає *E. coli і метицилін-резистентний Staphylococcus aureus (MRSA). Стратегії, які працюють для вірусів, таких як ВІЛ можуть не працювати для бактерій.
Автори цього дослідження вважають, що альтернативна терапія (перемикання між різними препаратами) може бути ефективнішою стратегією. Цей підхід запобігає сильному селективному тиску, який викликає швидкі мутації. Однак вони попереджають, що остаточних досліджень поки що не вистачає. Нам потрібно більше даних, перш ніж змінювати стандартний протокол.
Розрив між поточними моделями лікування та еволюцією бактерій зростає. Поки ми не закриємо цей розрив, віра в те, що «більше — значить краще», може підживлювати ту кризу, яку ми намагаємося запобігти.
