Как наука борется с бактериями, устойчивыми к антибиотикам

В настоящее время вы можете найти много природных основанных средств, которые убивают любые инфекции в вашем теле.

Бактерии опасные и полезные, их роль в жизни человека

Бактериальные инфекции считаются одними из самых опасных – с патогенными микроорганизмами человечество борется не одно столетие. Однако далеко не все бактерии однозначные враги для человека. Многие виды жизненно необходимы – они обеспечивают правильное пищеварение и даже помогают иммунитету защищаться от других микроорганизмов. MedAboutMe расскажет, как различать плохие и полезные бактерии, что делать, если они обнаружены в анализе и как правильно лечить вызванные ими болезни.

Конец эры антибиотиков

В 1928 году, вернувшись из отпуска, британский биолог Александр Флеминг обнаружил, что оставленные им по невнимательности чашки Петри с бактериальными культурами заросли плесенью. Нормальный человек взял бы да и выбросил её, но Флеминг принялся изучать, что же случилось с микроорганизмами. И выяснил, что в тех местах, где есть плесень, нет бактерий-стафилококков. Так был открыт пенициллин.

Флеминг писал: "Когда я проснулся 28 сентября 1928 года, то, конечно, не планировал совершить революцию в медицине, открыв первый в мире антибиотик, но, полагаю, именно это я и сделал". Британский биолог за открытие пенициллина в 1945-м году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине (вместе с Говардом Флори и Эрнстом Чейном, которые разработали технологию очистки вещества).

Современный человек привык к тому, что антибиотики — доступные и надёжные помощники в борьбе с инфекционными болезнями. Ни у кого не вызывает паники ангина или царапина на руке. Хотя лет двести назад это могло привести к серьёзным проблемам со здоровьем и даже к гибели. XX век стал эпохой антибиотиков. Вместе с вакцинацией они спасли миллионы, а может, и миллиарды человек, которые непременно погибли бы от инфекций. Вакцины, слава богу, исправно работают (общественное движение борцов с прививками медики всерьёз не рассматривают). А вот эпоха антибиотиков, похоже, подходит к концу. Враг наступает.

Кишечные инфекции — что это?

Всего известно более 30 заразных болезней, поражающих в первую очередь желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). Есть группа почти побежденных инфекционных заболеваний: холера, брюшной тиф и паратифы. Остается на высоком уровне число отравлений пищевыми продуктами, которые содержат токсины бактерий.

Распространенные кишечные инфекции:

Кишечные инфекции — что это?
  • Вирусные: ротавирусный, аденовирусный и другие вирусные энтериты.
  • Бактериальные: сальмонеллез, дизентерия, эшерихиоз, иерсиниоз, кампилобактериоз.
  • Протозойные: амебные дизентерия и аппендицит, лямблиоз.

Вирусы и бактерии попадают во внешнюю среду от больного с испражнениями и рвотными массами. Кроме того, источником заражения являются здоровые носители, которые выделяют патогенные микробы. Инфекционные агенты передаются через грязные руки, продукты, воду, переносятся насекомыми и грызунами. Острые кишечные инфекции чаще встречаются в теплый период года, когда больше соблазнов выпить некипяченой воды или не пастеризованного молока, попробовать немытые ягоды и фрукты.

Важно! Стафилококки, кишечные палочки, амебы и другие условно-патогенные обитатели кишечника могут становиться более агрессивными, например, при бесконтрольном приеме антибиотиков.

Микробы вызывают заболевания, которые протекают как острый гастрит — с болями в желудке, рвотой. Появляются симптомы гастроэнтерита (рвота, понос), энтерита (учащенная дефекация), колита (нарушения стула и кровь в фекалиях), энтероколита, для которого характерно поражение всех отделов кишечника.

Кишечные инфекции — что это?

Не все штаммы кишечной палочки являются возбудителями заболевания, только энтеропатогенные, выделяющие токсины. Заражение происходит через продукты питания, на которые попали бактерии, выделенные больными людьми. Организм в результате отравления токсинами теряет большое количество жидкости. Смерть может наступить при резком обезвоживании или в результате развития осложнений. Лечение осложненных форм проводится в стационаре, где пациенту назначают инъекции и капельницы.

Читайте также:  Как проводится катетеризация мочевого пузыря

Бактерия Helicobacter pylori поражает разные отделы желудка. При употреблении инфицированной пищи человек может заболеть острым гастритом. Носителями H. pylori является почти 2/3 населения, но не у всех проявляются симптомы заболевания. Определить и вылечить гастрит желудка необходимо как можно раньше. По одной из научных теорий, бактерии вызывают язвенную болезнь желудка. Если человек часто принимает антибиотики, то это повышает риск появления агрессивных штаммов H. pylori.

Симптомы

Общие симптомы

  • Болевой синдром. В зависимости от уровня поражения кишечника боли могут локализоваться в области верхних или нижних отделов живота.
  • Диарейный синдром. Для большинства кишечных инфекций характерно учащение дефекации, которое часто сопровождается появлением ложных позывов – тенезмов.
  • Запоры. В тяжелых случаях заболевания возможно развитие пареза кишечника, который внешне характеризуется стойким запором, сохраняющимся на протяжении нескольких суток.
  • Изменение характера стула. В большинстве случаев стул становится жидким, водянистым, меняется его цвет. В составе кала могут обнаруживаться остатки непереваренной пищи, слизь или кровь.
  • Общая интоксикация организма. Кишечная инфекция обязательно сопровождается ухудшением общего состояния пациента, которое проявляется возникновением лихорадки, общей слабости, головных болей, снижения массы тела, отсутствием аппетита.
  • Тошнота и рвота. В зависимости от тяжести течения заболевания рвота может быть однократной или многократной, приносить пациенту облегчение или, наоборот, ухудшать его состояние.
Симптомы

Специфические симптомы

Кишечная инфекция Специфические симптомы
Ботулизм
  • диспепсический синдром: рвота, боли в животе, тошнота, диарея;
  • признаки пареза пищеварительной системы: чувство распирания в области живота, выраженный метеоризм;
  • неврологические симптомы: мышечная слабость, нарушения зрения («пелена перед глазами»), головная боль, лихорадка.
Сальмонеллез
  • острые выраженные боли в эпигастральной области;
  • резкое повышение температуры тела вплоть до 40 °C;
  • сильная слабость, боль в мышцах, головная боль;
  • возможна повторная рвота;
  • стул до 3-4 раз в день, жидкий, обильный, содержит непереваренные остатки пищи, может быть примесь слизи.
Дизентерия
  • изменение характера стула: учащение дефекации, кровь в кале;
  • возможна повторная рвота;
  • сильная лихорадка;
  • частые тенезмы.
Эшерихиоз
  • изменение характера стула: каловые массы желтые или оранжевые, водянистые, обильные;
  • постоянная рвота несколько раз в день;
  • общее ухудшение состояния – выраженная лихорадка, снижение массы тела, отсутствие аппетита.
Брюшной тиф
  • диарейный синдром – стул до 10-15 раз в сутки, жидкий, обильный, с примесью крови и слизи;
  • выраженный интоксикационный синдром: общая слабость, резкое повышение температуры, оглушенность и сонливость, возможны потери сознания;
  • типичная розеолезная сыпь по всей поверхности кожи;
  • возможна повторная рвота.
Паратифозные инфекции
  • острое начало заболевание, которое начинается с резкого подъема температуры и выраженной интоксикации организма – общей слабости, головной боли, озноба;
  • выраженный диарейный синдром;
  • возможны катаральные симптомы – кашель, насморк.
Ротавирусная инфекция
  • частый жидкий стул;
  • возможна однократная рвота;
  • изменение характера стула – фекалии пенистые, водянистые, желтоватого оттенка;
  • диарея сохраняется не более 5 дней.
Аденовирусная инфекция
  • дефекация 5-7 раз в день;
  • изменяется характер стула – фекалии жидкие, водянистые;
  • возможна повторная рвота на протяжении нескольких дней;
  • у пациентов часто возникают сопутствующие нарушения – конъюнктивит глаз, увеличение селезенки и печени, лимфоаденопатия.
Энтеровирусная инфекция
  • имеет сравнительно легкое течение;
  • характерно умеренное учащение дефекации, изменение характера стула;
  • на теле возникает сыпь, которая чаще всего локализуется в области конечностей, однако может распространяться и на туловище;
  • имеется характерное поражение верхних дыхательных путей – энтеровирусная ангина с специфическими пузырьковыми элементами в области зева.

Врага нужно знать в лицо

Системы CRISPR-Cas являются уникальным примером адаптивного иммунитета бактерий. При проникновении в клетку ДНК фага специальные белки Cas встраивают фрагменты вирусной ДНК длиной 25—40 нуклеотидов в определенный участок генома бактерии (Barrangou et al., 2007). Такие фрагменты называются спейсерами (от англ. spacer – промежуток), участок, где происходит встраивание, – CRISPR-кассета (от англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), а сам процесс приобретения спейсеров – ​адаптацией.

Читайте также:  Вирусная инфекция — её возникновение у детей, симптомы и лечение

Чтобы использовать спейсеры в борьбе с фаговой инфекцией, в клетке должен происходить еще один процесс, управляемый белками Cas, названный интерференцией. Суть его в том, что в ходе транскрипции CRISPR-кассеты образуется длинная молекула РНК, которая разрезается белками Cas на короткие фрагменты – защитные криспрРНК (крРНК), каждая из которых содержит один спейсер. Белки Cas вместе с молекулой крРНК образуют эффекторный комплекс, который сканирует всю ДНК клетки на наличие последовательностей, идентичных спейсеру (протоспейсеров). Найденные протоспейсеры расщепляются белками Cas (Westra et al., 2012; Jinek et al., 2012).

Системы CRISPR-Cas обнаружены у большинства прокариот – бактерий и архей. Хотя общий принцип действия всех известных систем CRISPR-Cas одинаков, механизмы их работы могут существенно отличаться в деталях. Наибольшие различия проявляются в строе­нии и функционировании эффекторного комплекса, в связи с чем системы CRISPR-Cas делят на несколько типов. На сегодняшний день описаны шесть типов таких неродственных друг другу систем (Makarova et al., 2015; Shmakov et al., 2015).

Наиболее изученной является система CRISPR-Cas I типа, которой обладает излюбленный объект молекулярно-биологических исследований – бактерия кишечная палочка (Esсherichia coli). Эффекторный комплекс в этой системе состоит из нескольких небольших белков Cas, каждый из которых отвечает за разные функции: разрезание длинной некодирующей CRISPR РНК, связывание коротких крРНК, поиск, а затем разрезание ДНК-мишени.

В системах II типа эффекторный комплекс образован единственным большим белком Cas9, который в одиночку справляется со всеми задачами. Именно простота и относительная компактность таких систем послужили основой для разработки технологии редактирования ДНК. Согласно этому методу, в клетки эукариот (например, человека) доставляют бактериальный белок Сas9 и крРНК, которую называют гидовой (гРНК). Вместо спейсера вирусного происхождения такая гРНК содержит целевую последовательность, соответствующую интересному для исследователя участку генома, например, где есть мутация, вызывающая какую-то болезнь. Получить же гРНК «на любой вкус» совсем несложно.

Эффекторный комплекс Cas9-гРНК вносит двуцепочечный разрыв в последовательность ДНК, точно соответствующую «гидовой» РНК. Если вместе с Cas9 и гРНК внести в клетку и последовательность ДНК, не содержащую мутацию, то место разрыва будет восстановлено по матрице «правильной» копии! Таким образом, используя разные гРНК, можно исправлять нежелательные мутации или вводить направленные изменения в гены-мишени. Высокая точность программируемого узнавания мишеней комплексом Cas9-гРНК и простота метода привели к лавинообразному росту работ по редактированию геномов клеток животных и растений (Jiang & Marraffini, 2015).

Чего боится Хеликобактер пилори

Для микроба губительны антибактериальные препараты. Именно ими рекомендуется лечить гастриты и язвы, спровоцированные деятельностью Helicobacter. При этом бактерия невосприимчива ко многим антибиотикам. Ученые, получившие Нобелевскую премию за окончательное открытие микроба, на собственном опыте выяснили, как с ним бороться. Хеликобактер особенно чувствительна к солям висмута. Поэтому при лечении следует назначать пациентам антибиотики, содержащие данное вещество. Одним из таких препаратов выступает Де-Нол.

Также язвенная болезнь, спровоцированная Хеликобактер пилори, лечится приемом Метронидазола. Данный медикамент причисляется к противомикробным средствам с комбинированным действием. Показаны при терапии препараты-антациды. Они снижают концентрацию соляной кислоты в желудке.

Чего боится Хеликобактер пилори

В борьбе с бактерией применяются медикаментозные препараты

Препараты для лечения

Перед тем, как применять медикамент для лечения дисбактериоза, нужно проконсультироваться с врачом. В таблице представлены препараты с характеристиками.

Препараты для лечения
Препараты для лечения
Препараты для лечения
Название препарата Описание Способ применения Цена (в рублях)
«Бифиформ» Пробиотик 2-3 капсулы в день 400-500
«Бактистатин» Пребиотик Принимать 2 раза в день вместе с пищей 800-900
«Ликопид» Иммуномодулятор 1 доза за половину часа до завтрака 250-350
«Но-Шпа» Спазмолитик Одна таблетка при возникновении болевого синдрома 50-250 (зависит от количество таблеток в упаковке)
«Лоперамид» Средство против диареи 4 мг одновременно и по 2 мг после каждого испражнения (максимум 10 мг в сутки) 8-60
«Тавегил» Антигистаминный препарат
Препараты для лечения
Препараты для лечения

Переработка органических отходов и земледелие

Микробы, живущие в толстом кишечнике, вполне эффективно работают и за его пределами, вытесняясь из компостов по мере исчезновения их питательной базы. Некоторое их количество сохраняется в виде спор, способных пережить неблагоприятные условия и сформировать новое поколение бактерий при изменении состава питательной среды. Все перечисленные выше методы применяются для получения чистых культур микроорганизмов и спор, способных улучшить плодородие почвы, – как свободноживущих, так и симбионтов. Контроль органического и калового загрязнения почв чаще всего проводят по наличию в них протеев (Proteus), которые охотно поселяются в толстом кишечнике и считаются его условно патогенной микрофлорой.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Значение микрофлоры толстого кишечника

Бактерии обитают и снаружи (кожа) и внутри человеческого тела.

Нормальная микрофлора организма человека

Для возникновения инфекционного процесса важное значение наряду со свойствами возбудителя имеет состояние макроорганизма. Оно определяется сложным комплексом факторов и механизмов, тесно связанных между собой, и характеризуется как восприимчивость (чувствительность) или невосприимчивость (резистентность) к инфекции.

Важнейшим фактором неспецифической защиты является нормальная микрофлора кожи и слизистых.

Нормальная микрофлора человека играет важную роль в защите организма от патогенных микроорганизмов. Представители нормальной микрофлоры участвуют в неспецифической защите заселенных ими участков желудочно-кишечного, дыхательного, мочеполового трактов, кожных покровов.

Обитающие в определенных биотопах (сообществах) микроорганизмы препятствуют адгезии (склеиванию) и колонизации поверхностей тела патогенными микроорганизмами.

Защитное действие нормальной микрофлоры может быть обусловлено конкуренцией за питательные вещества, изменением pH среды, продукцией активных факторов, препятствующих внедрению и размножению патогенных микроорганизмов

Микрофлора толстого кишечника

Микрофлора толстого кишечника — совокупность бактерий, сосуществующих с организмом человека. На долю кишечной микрофлоры примерно приходится 2 кг бактерий из 3-4 кг общей микрофлоры, причем большая их часть обитает в толстом кишечнике.

Симбиотическая микрофлора толстого кишечника играет значимую роль в выработке некоторых витаминов и аминокислот, а также в подавлении роста чужеродных бактерий, и остановке гнилостных процессов.

Кишечная микрофлора помогает не только процессам пищеварения, но выполняет и поддерживает иммунитет человека.

Проблемы кишечника — это причина множества заболеваний.

Нормальная микрофлора способствует созреванию иммунной системы и поддержанию ее в состоянии высокой функциональной активности, так как компоненты микробной клетки неспецифически стимулируют клетки иммунной системы. 

Лечение антибиотиками, при котором меняется состав нормально микрофлоры, а иногда происходит ее полное исчезновение, вызывает тяжелые дисбактериозы, существенно осложняющие заболевание.

В случаях нарушения составов биотопов или при существенном снижении естественной иммунной защиты организма заболевания могут вызвать и представители нормальной микрофлоры организма. 

Формы бактерий, внешний вид: примеры

  • Как уже говорилось, бактерии могут быть сферическими. Их представляют кокки. Микро – это клетки, которые расположены отдельно; дипло – парами, стафило — гроздьями, стрепто – цепочкой; а также сарцина (пакеты от 8 клеток). Их размер – до 1 мкм.
  • Палочковидным бактериям характерна прямая форма, они имеют до 8 мкм в длину и до 2 мкм – в толщину. Форма может быть неправильной, вплоть до ветвящейся, какую имеют, к примеру, актиномицет. Если палочка немного изогнутой формы – ее называют вибрионом.

Формы

Формы бактерий, внешний вид: примеры
  • Также можно назвать риккетсию, хламидию, которая вне пределов клетки является сферической, микоплазмы, у которых отсутствует клеточная стенка и т.д.
  • Бактерии извитых форм напоминают спираль, как, например, спирилла, похожая на штопор. А вот хеликобактер похож своими изгибами на крылья чайки в полете. Также близка к этому виду бактерий спирохета, имеющая спиралевидную форму и обладающая подвижностью. Лептоспира же – с частыми завитками, которые напоминают закрученную веревку.