Стивен Харрод Бунер
Натуральные антибиотики. Природная альтернатива фармакологическим препаратам
И все же, насколько умны бактерии?
Когда ученые поместили бактерии разных видов в питательный раствор с сублетальной дозой нового и довольно редкого антибиотика, за короткий период времени у них развилась резистентность, причем не только к этому антибиотику, но и к двенадцати другим, с которыми они никогда ранее не встречались, – некоторые из этих препаратов имели совершенно иную структуру. «Такое впечатление, что при столкновении с одним препаратом бактерии, как хорошие стратеги, предугадывают действие других», – признается Стюарт Леви (18).
По сути, бактерии предчувствуют появление антибиотиков будущего. Они учатся быть более вирулентными, т. е. пытаются увеличить свою болезнетворную силу. Для этого посредством тех же механизмов, которые задействованы при передаче информации о резистентности, бактерии делятся между собой факторами вирулентности. Они так слаженно действуют в ответ на нашу борьбу с болезнями, что невольно соглашаешься с мнением Леви, который однажды заметил: «Ты вдруг начинаешь рассматривать бактерии не как отдельные виды, а как составные части единого мира микробов» (19). То же самое когда-то сказал бывший комиссар FDA Дональд Кеннеди: «Имеющиеся факты указывают на то, что кишечные микроорганизмы животных и человека, их R-плазмиды и патогены образуют собственную экосистему, где действие, совершенное в какой-то одной точке, влияет на все другие» (20).
Скопление бактерий и скорость их обучения всегда высоки там, где высок процент применения антибактериальных средств. Активное использование антибиотиков приводит к мгновенной конгрегации бактерий, быстрой адаптации и запуску каскада информации о резистентности по всей мембране микроорганизма, где эта информация может быть доступна в любое время. «Генофонд [информация о резистентности] доступен бактериям, когда они подвергаются сильному селективному давлению антибиотиков в больницах, ветеринарной практике, сельском хозяйстве и животноводстве, где эти препараты активно используют для ускорения роста птиц и скота», – признается ученый Дж. Дэвис (21).
Там, где много людей или животных, или где не жалеючи используют антибиотики, передача резистентности неминуема. Речь идет о домах престарелых, детских садах, приютах для бездомных, тюрьмах, бедных микрорайонах, ветеринарных клиниках и животноводческих фермах. И это еще не самые опасные места на планете. Несмотря на видимую чистоту, белые халаты, приглушенные голоса и высоту служения, с уверенностью можно сказать, что нигде на Земле нет такого количества резистентных бактерий, как в больницах.
Заблуждения о природе генома остались в прошлом. Научный мир наконец-то признал, что генетические элементы у всех микроорганизмов нестабильны и могут перемещаться. Барбара МакКлинток, которая раньше других заявила о существовании транспозонов, в своей нобелевской речи в 1983 году сказала о том, что геном – «это высокочувствительный клеточный орган; в стрессовых ситуациях он способен инициировать собственную реструктуризацию и обновление» (22). Она указала на то, что инструкции относительно сборки генотипа поступают не только от самого микроорганизма, но также продиктованы условиями окружающей среды. Чем больше стресс, тем специфичнее и пластичнее ответное поведение генома.
Современные исследования (с момента первого издания книги их прибавилось еще больше) подтверждают изыскания МакКлинток. Геном живого организма хранится в виде ДНК. Как оказалось, очень часто антибиотики повреждают ДНК бактерий, стимулируя внутри нее выработку молекул кислорода, т. е. свободных радикалов. Иными словами, этот высокопластичный клеточный орган частично выходит из строя под действием антибиотиков. В таком случае микроорганизм бросается устранять поломку. Бактерия начинает восстанавливать ДНК, в том числе закодированную внутри нее структуру генома. Часть данных, которая используется в ходе восстановительного процесса, – это факторы, вызвавшие повреждение. То есть получается, что бактерия реструктурирует геном таким образом, чтобы в дальнейшем можно было противостоять разрушительному воздействию. А так как в данном случае разрушительное воздействие было спровоцировано возникновением свободных радикалов, то получается, что бактерии развивают устойчивость ко всем антибиотикам, которые способствуют их выработке.
Распространение резистентных заболеваний
Что касается инфицирования органов и частей тела, то здесь у всех резистентных бактерий своя специализация. Энтерококки, псевдомонады, стафилококки и клебсиеллы тут как тут при проведении хирургических процедур. Они заражают хирургические раны и кровь пациентов больниц.
Оказывается, стафилококковым бактериям необходимо железо, которое присутствует в кровяных клетках, а еще они предпочитают только один вид крови – нашу с вами. Эти микроорганизмы в больших количествах скапливаются там, где доступна человеческая кровь. Стафилококки – «основная причина образования гнойных масс и развития инфекции мягких тканей, главная внутрибольничная инфекция и одна из ведущих причин микробных пищевых отравлений» (23). И останавливаться на достигнутом они не планируют.
Сточные воды, наполненные экскретированными антибиотиками и резистентными стафилококками, сбрасываются в окружающие города моря. Резистентные стафилококки обнаруживаются во всех океанах, примыкающих к сухопутным массивам, – в том числе, и на прилегающих берегах. Эти микроорганизмы не перестают учиться. К примеру, они научились передаваться от человека к человеку во время полового акта. Вот оно, еще одно заболевание, передающееся половым путем.
Гемофилюсы, псевдомонады, стафилококки, клебсиеллы и стрептококки заражают легочные ткани, проникая внутрь по инфицированной эндотрахеальной (трахеостомической) трубке, аккуратно вставленной в трахею больного. У пожилых пациентов больниц и домов престарелых эти бактерии вызывают пневмонию, которая очень часто не поддается лечению. Эта разновидность пневмонии, некогда получившая название «помощницы стариков» (потому что она облегчала им переход в мир иной), была практически побеждена благодаря использованию антибиотиков. Но, увы, заболевание снова вернулось и не просто вернулось, а стало одной из ведущих причин гибели людей старшего поколения.
Псевдомонады и клебсиеллы, проникающие в мочевыделительную систему при введении мочевого катетера, вызывают у пациентов серьезные мочеполовые инфекции. Также по причине плохой гигиены эти бактерии могут попадать в мочевыделительную систему медсестер, где они быстро мутируют под действием антибиотиков, с которыми постоянно соприкасается больничный персонал. (Как ни стараются врачи и медсестры мыть руки, на них все равно остаются резистентные бактерии, мытье рук и их дезинфекция – это не одно и то же).
Гемофилюсы и стрептококки становятся причиной тяжелых ушных инфекций (которые иногда приводят к развитию менингита) у маленьких пациентов, у которых довольно сложные отношения с антибиотиками. Также эти микроорганизмы могут спровоцировать серьезные инфекции пищеварительного тракта, сопровождающиеся изнурительной диареей. Они не единственные виновники таких страданий пациентов. Новым и еще более опасным патогеном, вызывающем инфекции ЖКТ, является Клостридиум диффициле, или C. difficile. Вот что сообщают специалисты Американского общества инфекционных заболеваний (IDSA): «В США в период с 2000 по 2003 год процент внутрибольничных инфекций, вызванных C. difficile, увеличился вдвое. О вспышке острых C. difficile-индуцированных заболеваний в стенах больниц и среди пациентов, ранее отнесенных к группе малого риска, сообщается во многих штатах. Ряд изменений в поведении этой инфекции обусловлен распространением эпидемического штамма C. difficile, обладающего повышенной вирулентностью и устойчивостью к широко применяемым в таких случаях фторхинолоновым антибиотикам» (24).
По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США, в период с 1999 по 2004 год смертность от этого заболевания возросла в четыре раза. C. difficile практически не поддается действию антибиотиков, поэтому западные эскулапы стали прибегать к новому виду лечения: фекальной трансплантации. Да, вы все правильно поняли. Врачи берут чужие какашки и вводят их в ваш кишечник в надежде, что здоровая микрофлора возьмет верх над «врагом». Фекальная суспензия поступает в организм пациента по трубке через нос. (Вот она, современная медицина!)
Возвращение побежденных заболеваний
Бактерии туберкулеза становятся все более и более резистентными. Это заболевание особенно распространено в бедных микрорайонах, приютах для бездомных и тюрьмах. По мнению специалистов, в мире носителями латентного туберкулеза являются два миллиарда человек, т. е. каждый третий. У двухсот миллионов туберкулез перейдет в открытую форму (если говорить о США, то это 15 миллионов американцев), из них ежегодно будут умирать три миллиона человек. Примерно у 80 % инфицированных отмечаются те или иные признаки устойчивости к антибиотикам. 2 % населения Земли, т. е. примерно сорок миллионов человек, уже являются носителями резистентного штамма, не поддающегося лечению. Если признаться честно, то для медиков туберкулез представляет все большую и большую сложность, поэтому многие старые методы лечения, например, удаление пораженного легкого, постепенно уходят из практики.
С новой силой вернулось еще одно инфекционное заболевание – гонорея. Во вьетнамских борделях, где проституткам регулярно давали антибиотики, вызывающие гонорею бактерии научились быть более устойчивыми. В США ежегодно регистрируется около 700 тысяч инфекций с возбудителями-гонококками. Малярия, разносчиками которой являются комары и которая некогда считалась болезнью тропиков, каждый год убивает по миллиону жителей планеты. В 85 % случаях заболевание устойчиво к действию фармацевтических препаратов.
Возбудители холеры тоже научились противостоять целому ряду антибиотиков. Тому виной послужило неправильное дозирование лекарств. Звучит пугающе, но холерные вибрионы приобрели устойчивость к препарату, который использовался и продолжает активно использоваться для противодействия заразе, – к хлору. Хлор присутствует в экосистеме, но, как правило, не в чистом виде. Обычно он химически связан с другими молекулами, как, например, в пищевой соли (хлорид натрия). Ежегодно производится около 22,5 миллионов кг чистого хлора. Хлор входит в состав хлорорганических продуктов (например, ПВХ, который используется в медицине) и им, как все знают, дезинфицируют водопроводную воду. В результате такого расточительного применения возбудители холеры и токсигенная кишечная палочка (E. coli) выработали устойчивость к хлору. Помимо этого, холерные вибрионы и E. coli подвергаются воздействию широкого спектра антибиотиков в пищеварительном тракте человека, и, как следствие, они стали чуть ли не главными передатчиками информации о резистентности. Обмен информацией между кишечными бактериями происходит довольно быстро, особенно ловко возбудители холеры сообщаются с подобными себе грамотрицательными микроорганизмами. В 2000 году в Индии была зафиксирована вспышка инфекций, вызванных холерными вибрионами и токсигенными E. Coli; и те, и другие микроорганизмы оказались антибиотикорезистентными.
Холерные вибрионы живут в воде недалеко от населенных пунктов. Если эпидемии нет, то они находятся в состоянии покоя. В периоды такого затишья холерные вибрионы встречаются не только с хлором, но и с антибиотиками, которые в сублетальных дозах обнаруживаются во всех водных средах Земли. Детерминанты резистентности быстро расходятся по разным серотипам холерного вибриона. Так же как и в случае с другими патогенными бактериями, у холерных вибрионов отмечается экспоненциальный рост устойчивости к антибиотикам. В 1992 году к ампициллину были устойчивы только 35 % вибрионов серотипа O1, а к 1997 году таковых оказалось 100 %.
Как правило, эпидемия холеры возникает, когда в сточных водах сильно возрастает содержание фекальных масс. Микроорганизмы отправляются вверх по течению на поиски их источника и, как правило, его находят.
Вообще в норме E. coli не обладает патогенными свойствами, но под действием антимикробных средств ей пришлось стать более вирулентной. Дошло до того, что появился потенциально смертельный штамм: E. coli O157:H7. Благодаря генетическим маркерам, эпидемиологи смогли узнать, что вирулентности бактерию научили шигеллы. Врач и ученый-инфекционист Маргерит Нил считает, что сделанное открытие имеет очень большое значение. E. coli O157:H7 – это посланник, который принес нам пренеприятнейшую весть. Весть о том, что «война с инфекционными заболеваниями приняла новый оборот, так как армия врага пополнилась свежими силами» (25).
В чем виноваты больницы
Больницы, где постоянно соприкасается множество патогенных бактерий и антибиотиков, – это идеальное место для развития резистентности и вирулентности. Ученые, занимавшиеся изучением больничных сточных вод, обнаружили, что в них содержится исключительно большое количество резистентных бактерий и экскретированных антибиотиков. Вся эта масса попадает в окружающую среду и распространяется повсюду. Вот что говорит Джулия Гербердинг из Центра по контролю и профилактике заболеваний США: «Резистентные бактерии, чье присутствие ограничивалось больничными стенами, где пациенты постоянно подвергаются воздействию лекарственных препаратов, теперь распространяются в обществе» (26).
«Мировой сельскохозяйственный и медицинский опыт показывает нам, что игнорирование эволюционных атрибутов биологических систем неминуемо ведет к экологической катастрофе».
Марк Лаппе, «When Antibiotics Fail» («Когда антибиотики не работают»)
Массовое производство антибактериального мыла, которое, в конечном итоге, попадает в воду, – еще один фактор, приведший к развитию резистентности у многих бактерий. Несмотря на то, что механизм развития резистентности стал известен ученым еще до появления такого мыла на полках магазинов, его продажу в США до сих пор так никто и не запретил. В итоге оно, как и все другие антимикробные вещества, начало превращать бактерии в непобедимых монстров. Страх перед микробами, который подпитывает идущая по телевизору реклама, еще больше усугубил проблему. Специалисты Центра по контролю и профилактике заболеваний США обнаружили, что в период с 2003 по 2006 год среднее содержание триклозана (антибактериальный компонент в составе мыла) в моче американцев увеличилось на 42 %. Согласно исследованиям, триклозан вызывает у человека гормональный дисбаланс и способствует развитию бактериальной резистентности. Триклозан содержится в антибактериальном мыле, многих зубных пастах и даже в пластике, из которого изготавливают ручки ножей и разделочные доски. Неудивительно, что так быстро растет антибиотикоустойчивость бактерий. В 1999 году 95 % бактерий E. coli были восприимчивы к ципрофлоксацину, а к 2006 году их количество сократилось до 60 %; восприимчивость ацинетобактеров сократилась на 70 % за четыре года; в 1992 году резистентными было 36 % стафилококков, а в 2003 году – уже 64 % – стандартная экспоненциальная кривая обучаемости. И это лишь часть истории.
Животноводческие фермы: история принимает пугающий оборот
Применение антибиотиков на животноводческих фермах и в ветеринарной практике при лечении наших с вами питомцев придало процессу эволюции бактерий дополнительное ускорение. Половина (если не больше) всех производимых в США антибиотиков идет на животноводческие цели. Все это привело к быстрому развитию повышенной резистентности у целого ряда бактерий. «Большая часть антибиотиков, – пишет журналист Брандон Кейм, – используется для лечения распространенных в животноводстве заболеваний, а также для ускорения роста скота и птиц. В результате фермы превратились в гигантские лабораторные сосуды для разведения супермикробов, прежде всего, резистентного золотистого стафилококка, или, как его сокращенно называют, MRSA, который ежегодно убивает двадцать тысяч американцев, – больше, чем ВИЧ» (27).
Приведу цитату из разоблачительной книги Николс Фокс «Spoiled: The Dangerous Truth About a Food Chain Gone Haywire» («Спойлер: Страшная правда о разорванной пищевой цепи»):
«Условия, в которых содержались фермерские животные, были идеальны для развития разного рода инфекций и заболеваний: животные были ограничены в передвижении, испытывали стресс, очень часто потребляли зараженный корм и воду, подвергались воздействию переносчиков заболеваний (мухи, мыши, крысы), лежали в грязи и получали антибиотики (которые, по иронии судьбы, делали их более уязвимыми перед болезнью) для ускорения роста и уничтожения других инфекций… По сути, происходило усугубление факторов, способствующих передаче заболеваний от животных к человеку. Фермерство стало интенсивнее, убой более механическим и быстрым, производство крупнее, а охват потребителей шире» (28).
Патогенные бактерии животных, так же как и бактерии человека, имеют свою специализацию: E. coli O157:H7 обнаруживается в говядине, сальмонеллы – в куриных яйцах, кампилобактерии – в мясе кур, листерии – в мясных деликатесах. (А еще есть циклоспоры, криптоспоридии, иерсиниии и т. д.). Резистентные бактерии попадают в окружающую среду с животноводческих ферм по тому же принципу, как это происходит в больницах. А так как фермеры отказываются принимать участие в решении возникшей проблемы, то единственными местом, где животных пока не коснулись мутировавшие антибиотикорезистентные штаммы бактерий, является северный арктический регион.
Одним из первых ученых, занявшихся изучением природы антибиотикорезистентности, стал профессор Стюарт Леви. Леви возглавляет собственную лабораторию в Центре по адаптационной генетике и антибиотикорезистентности при Медицинской школе Университета им. Тафтса (Center for Adaptation Genetics and Drug Resistance at Tufts University School of Medicine). Чтобы проследить путь попадания резистентных бактерий с животноводческих ферм в окружающую среду, он разделил кур на шесть групп и поместил их в клетки. В каждую клетку по пятьдесят особей. Четыре клетки остались в сарае, а две вынесли на улицу. Половина отобранных птиц получала корм, содержащий субтерапевтическую дозу окситетрациклина. Каждую неделю ученый проводил анализ помета всех птиц, а также анализ кала членов фермерских семей, живших неподалеку. Через 24–36 часов после потребления первой порции содержащего антибиотик корма в помете птиц была обнаружена резистентная кишечная палочка (E. coli).
По прошествии короткого периода времени E. coli, резистентная к тетрациклину, была обнаружена в том числе и в помете «чистых» (т. е. не получавших антибиотик) кур. Самое удивительное ждало Леви впереди. К концу третьего месяца E. coli всех кур оказалась устойчива к ампициллину, стрептомицину и сульфаниламидам, – и это несмотря на тот факт, что птицам никогда не давали такие препараты. К концу пятого месяца в фекалиях членов живущей неподалеку семьи (которые не имели контакта с курами) была выявлена кишечная палочка, устойчивая к тетрациклину. А спустя еще месяц их E. coli стала резистентной к пяти другим антибиотикам. Аналогичное, но более продолжительное исследование провели немецкие ученые. Они выяснили, что резистентные штаммы распространились в обществе чуть больше, чем за два года.
Сальмонелла, которая на сегодняшний день локализуется в яичниках (а значит, и в происходящих из них яйцах) многих промышленных кур, способна выживать при низких (в холодильнике) и при высоких температурах (варка, обжарка, запекание). Чтобы уничтожить сальмонеллу, яйцо следует варить не менее девяти минут, т. е. вкрутую. Листерии, живущие в мясной нарезке, тоже выдерживают охлаждение. А E. coli научилась хорошо себя чувствовать в апельсиновом и яблочных соках – две кислые среды, в которых ранее эта бактерия мгновенно погибала. И это далеко не все. В 2011 году было проведено исследование, в ходе которого примерно в половине взятого на анализ магазинного мяса был выявлен стафилококк. Причем более 50 % штаммов оказались резистентными. «Такое превалирование золотистого стафилококка и тот факт, что источником этой бактерии являются сельскохозяйственные животные, не может не пугать», – признался автор этого исследования Лэнс Прайс (29).
Все эти бактерии все чаще попадают в пищевую цепочку, а затем в наш с вами организм. В 2010 году под запрет FDA попала продукция двадцати трех производителей. Причиной тому стало заражение сальмонеллой, листериями, клостридиями, кишечной палочкой и бациллами.
Недавнее исследование показало, что главными разносчиками резистентных микроорганизмов являются мухи. Каждые шесть недель птицеводческие предприятия посещает более тридцати тысяч мух. Ученые, занимавшиеся изучением мух, побывавших на таких предприятиях, обнаружили, что они заражены резистентными штаммами бактерий, которые присутствуют в отходах производства. Отходах, послуживших для этих насекомых пищей. Данное явление наблюдается на всех животноводческих фермах, в том числе там, где выращивают свиней и крупный рогатый скот.
Быстрый рост резистентности и вирулентности бактерий еще пятнадцать лет назад заставил Стюарта Леви написать следующее: «Некоторые аналитики допускают сценарий, при котором инфекционные антибиотикорезистентные бактерии могут истребить целые народы… При таком раскладе антибиотики как метод терапии станут всего лишь объектом интереса историков» (30). О пугающем положении дел говорят многие специалисты, в том числе Дэвид Ливермур из лондонской Референс-лаборатории, занимающейся мониторингом антибиотикорезистентности (Antibiotic Resistance Monitoring and Reference Laboratory). «Наивно думать, – признается он, – что мы можем победить» (31).
В первом издании книги я писал, что на развитие резистентности к новым антибиотикам бактериям требуется не десяток лет, как раньше, а всего несколько лет. Сейчас выходит второе издание «Природных антибиотиков», и я должен вам признаться, что отныне на адаптацию у микроорганизмов уходит от полугода до года. Как считает инфекционист Брэд Спеллберг: «Развитие резистентности неизбежно».
Резистентность в экосистеме
Резистентные бактерии человека и животных, которые очень часто становятся объектами научных исследований и статей, не ограничиваются присутствием в организме или на теле хозяина. Они свободно перемещаются по экосистеме и между видами. Ученые обнаружили, что большую роль в распространении резистентных микроорганизмов по миру играют не только люди, то также птицы, в частности, чайки. Вот что пишет Джеффри Фишер в своей книге «The Plague Makers» («Порождая эпидемии»):
«Резистентные бактерии, которые стали результатом нашего безрассудства, не привязаны к животным, в которых они развиваются. Не существует такого понятия, как «коровьи бактерии», «свиные бактерии» или «куриные бактерии». С точки зрения мира микробов, люди и все остальные живые существа – это часть гигантской экосистемы. Резистентные бактерии, которые живут в пищеварительном тракте коровы или свиньи, в конечном итоге, могут попасть в ваш организм» (32).
Это особенно работает, когда антибиотики попадают в воду. Они ускоряют распространение резистентности ввиду того, что рост числа бактерий всегда высок там, где образуется биопленка, т. е. на поверхности воды, на прибрежных камнях, а также в осадочных породах на дне озер, рек и океанов. Биопленочные организмы контактируют не только с теми антибиотиками, которые присутствуют в сточных водах, поступающих с сельскохозяйственных предприятий и очистных сооружений, но и с теми, которые используются в рыбоводстве. В биопленочных сообществах резистентность передается от «домашних» бактерий к «диким». А дальше, как мы видим на практике, эта черта сохраняется в естественной экосистеме.
Вот что сообщают ученые Кристиан Доутон и Томас Тернс: «Ряд исследований водных сред позволил выявить существенное превалирование нативных бактерий, которые демонстрируют устойчивость к широкому спектру антибиотиков, в том числе к ванкомицину. Бактериальные изоляты от диких гусей, обитавших недалеко от Чикаго (штат Иллинойс), оказались устойчивы к ампициллину, тетрациклину, пенициллину и эритромицину» (33). Ученым удалось выявить в грунтовых и поверхностных водах шестнадцать антибиотиков, обнаруженная концентрация которых измеряется в микрограммах на литр. Некоторые специалисты сообщают о том, что эти антибиотики проявляют генотоксичность, т. е. они влияют на целостность генетического материала живых организмов. Доутон и Тернс считают, что это серьезная причина для беспокойства, так как бактерии никогда ничего не забывают:
«Масштабное (и порой неизбирательное) использование антибиотиков и их последующий выброс в окружающую среду – это предположительно основная причина быстрого распространения резистентности среди бактериальных патогенов. Ситуация усугубляется за счет того, что резистентность сохраняется даже при отсутствии селективного давления (т. е. мы имеем дело с необратимым явлением). Также сильное влияние на бактерии могут оказать высокие концентрации препарата. Подобное воздействие способно привести к изменению структуры микробных сообществ, что, в свою очередь, скажется на верхних звеньях пищевой цепи» (34).
Выращенная на фермах рыба, такая как лосось, сом и форель, тоже напичкана антибиотиками и прочими химикатами, которые она потребляет вместе с кормом. Когда корм намокает, антибиотики начинают просачиваться в воду. Лосося, в отличие от сомообразных и форели, выращивают в специальных садках в открытых водоемах, что также способствует загрязнению мирового океана антибактериальными веществами. По причине скученного содержания фермерского лосося (а это 25 миллионов кг рыбы в одной только Америке) в течение продолжительного времени кормят антибиотиками – примерно 67,5 кг антибиотиков на 4000 кв м рыбных угодий. Вот что пишет Стюарт Леви:
«Антибиотики оседают в воде, где их легко могут подцепить другие морские обитатели. Тетрациклин плохо разлагается в организме рыб. А это значит, что он экскретируется в активном состоянии вместе с фекалиями и оседает на морское дно. Здесь, на дне, антибиотик остается относительно стабильным, так как нет воздействия прямых солнечных лучей, которые могли бы привести к распаду вещества. Получается, что воздействие этого антибактериального агента в море аналогично его воздействию на суше. Мы имеем дело с долгосрочным селективным отбором резистентных и мультирезистентных штаммов среди бактерий лососевых рыб и прочих морских жителей» (35).
Растительные сообщества и почва тоже подвергаются воздействию антибиотиков, причем это происходит не только посредством сточных вод. Чтобы защитить урожай от инфекций, его обильно опрыскивают антибиотиками, например, стрептомицином. Немалая доза химикатов попадает на яблоки и груши, так как эти плодовые культуры особенно подвержены бактериальному воздействию. В США на фруктовые деревья ежегодно выливается от 18 до 22,5 тысяч кг тетрациклина и стрептомицина (с помощью 0,5 кг тетрациклина можно вылечить 450 человек). Такая обработка ведет к гибели не только плодовых бактерий, но и почвенных, что влияет на целостность и здоровье грунта. Путем распыления огромные дозы стрептомицина попадают в экосистему напрямую, но есть и другие антибиотики, например, окситетрациклин, который иногда вводится в корни или ствол растений инъекционно (так же как и людям). Неудивительно, что там, где действует подобная практика, в почве и растительных сообществах были обнаружены резистентные патогенные бактерии. Транспозон, который появился у листовых патогенов в ходе развития устойчивости, был обнаружен у семи видов бактерий дикого типа. На сегодняшний день все эти бактерии устойчивы к действию стрептомицина, который естественным образом вырабатывается грибами, обитающими в почве данного региона. Аналогичная динамика прослеживается в почве, на которой выращивают пшеницу. Сточные воды и повсеместное использование антибиотиков стимулирует развитие резистентности у «диких» бактерий, что неминуемо ведет к нарушению баланса почвенной биоты. Помимо этого, росту численности резистентных почвенных патогенов способствует загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и такой метод мелиорации, как известкование. Стоит также сказать несколько слов о достижениях современных ученых-генетиков. Они научились внедрять факторы резистентности к бактериям в генетическую структуру некоторых растений (например, сахарной свеклы), и в итоге эти факторы стали обнаруживаться у бактерий экосистемы.
Масштабное производство антибактериальных веществ, которые когда-то присутствовали в окружающей среде в мизерных количествах, – вещества, которые вырабатывались грибами, бактериями и растениями для защиты собственной территориальной целостности, – сегодня влияют на жизненный цикл тысяч микроорганизмов экосистемы, а значит, на здоровье почвы и растительного мира.
Как написал Марк Лаппе в своей книге «The End of Antibiotics» («Конец эры антибиотиков»), «своим расточительным использованием антибиотиков мы изменили ход эволюции мира микробов и лишили себя возможности им безопасно управлять».
Бактерии – наши друзья
Бактерии нам не враги, как заявляют некоторые ученые, и не злобные «монстры», жаждущие погубить человечество, как говорят нам рекламщики с экранов телевизоров. На самом деле, мы с ними очень похожи. И бактерии, и мы метаболизируем жиры, витамины, углеводы и белки. Вот что пишет биолог Линн Маргулис: «Здравый взгляд на микробы как на наших коллег и предков практически отсутствует. Современная культура игнорирует выстраданный факт, что эти болезнетворные «агенты», эти «микробы» дали начало всему живому. Именно бактерии являются нашими предками» (36). Бактерии – это не просто микробы, а герминаторы – и строительный материал – всего живущего на Земле. Объявляя войну бактериям, мы объявляем войну всем видимым и невидимым глазу живым существам и, конечно, самим себе.
Одним из немногих стерильных мест на нашей планете является женская матка, а период внутриутробного развития – единственное время, когда человеческий организм не контактирует с бактериями. После появления на свет ребенка сразу же кладут на грудь матери. После такого прикосновения бактерии, живущие на ее коже, начинают колонизировать тело младенца. Когда ребенок сосет мамино молоко, бактерии (с кожи вокруг соска и из самого молока) попадают внутрь и начинают колонизировать его пищеварительный тракт. Эти бактерии играют очень важную роль. С молоком в пищеварительную систему новорожденного проникают лактобациллы и бифидобактерии, например, Бифидобактерия бифидум (Bifidobacterium bifidus). Все они закладывают основу крепкого здоровья. Ацидофильные лактобактерии (Lactobacillus acidophilus) участвуют в синтезе микронутриентов, таких как витамины В1, В2, В3, В12 и фолиевая кислота. Они помогают переваривать пищу и секретируют естественные антибиотические вещества, такие как ацидофилин, различные органические кислоты и пероксиды, которые предотвращают развитие бактериальных инфекций.