Во многих странах в кратчайшие сроки возникла промышленность антибиотиков. Были получены новые, особенно сильно действующие препараты. Больные и врачи вздохнули с облегчением. В атмосфере победных торжеств и всеобщей радости медицинские стратеги возвели антибиотики в ранг абсолютного оружия против ряда инфекций. Как вдруг…
С отдельных участков «фронта» — из больниц и клиник — стали поступать тревожные, непонятные, невероятные донесения, будто появились микробы, которые легко выдерживают удары новых препаратов, будто зарегистрированы факты, свидетельствующие об отсутствии эффективности или, по крайней мере, о недостаточной эффективности самых мощных антибиотических средств.
Для проверки этих панических сведений срочно была отряжена исследовательская инспекция, которая вскоре стала звать себе на подмогу всё новые и новые научные силы. Знакомясь с историями болезней и ведомостями медицинской статистики, производя посевы микробов на питательную среду и воздействуя потом на их колонии разными антибиотиками, пристально вглядываясь через микроскопы в жизнь обитателей микромира, инспекторы всех специальностей — инфекционисты, эпидемиологи, микробиологи, фармакологи, генетики — лишь недоуменно разводили руками. Этот жест означал: ситуация такова, что нужно собрать «военный совет». По всему миру прокатилась волна съездов, конференций, симпозиумов, совещаний, обсуждений в научной печати. Примерно к 25-летней годовщине эпохи антибиотиков были четко сформулированы первые результаты анализа обстановки на фронтах борьбы с инфекциями. В последующие годы они были уточнены и дополнены.
Произошло — и происходит — вот что. (Имея в виду важность и сложность проблемы, я буду излагать ее, стараясь не отходить слишком далеко от записей своих бесед с Оганесом Вагаршаковичем Барояном, академиком АМН СССР, директором Института эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи, а также от формулировок его книги[4].
В последние годы у большинства микроорганизмов наблюдается устойчивость почти ко всем внедренным в практику антибиотикам. По ориентировочным данным, некоторые заболевания наиболее часто (около 80 процентов случаев) вызываются именно теми возбудителями, которые сегодня относятся к «абсолютному оружию» пренебрежительно. Кроме того, выявлены (главным образом в больницах — у больных и у персонала) такие микробы, которые устойчивы одновременно к трем, четырем, пяти и более антибиотикам. Больше того, появились даже так называемые антибиотикозависимые бактерии, которые не могут развиваться… без антибиотиков.
Вот некоторые цифры, характеризующие происходящее. В тридцатые годы от стафилококкового сепсиса погибало 80 процентов больных. В 1942–1944 годах под натиском пенициллина смертность снизилась до 28 процентов. Ко времени, когда микробы предприняли повсеместную контратаку, смертность повысилась до 53 процентов.
Ряд микроорганизмов, почему-то не запасшихся устойчивостью к антибиотикам, приобретает ее буквально на глазах. Например, «неуязвимые» формы кишечной палочки появляются в течение 48–96 часов от начала применения эффективных лечебных доз нового препарата.
В последние годы (тоже вследствие применения сильных антибиотиков) происходит постоянная смена возбудителей ряда инфекционных заболеваний. Например, пневмония, которая раньше вызывалась главным образом пневмококками, теперь встречается только в 7 процентах случаев, а в остальных 93 возбудителями этих заболеваний являются стафилококки, стрептококки, даже безобидная кишечная палочка и многие другие микробы. Все чаще врачи обнаруживают менингиты, порожденные не менингококками, а стафилококками, стрептококками и кишечными палочками, то есть микробами, которые ранее не имели никакого отношения к данным болезням. Это обстоятельство значительно осложняет действия врача: ему все труднее ставить диагноз и назначать правильное лечение.
Чтобы понять причину таких «чудес», присмотримся к образу жизни микробов.
Они ничтожны по размерам, примитивно устроены, слабы, но на протяжении многих тысячелетий ведут ожесточенную борьбу за существование с другими, гораздо более высокоразвитыми организмами. Многие микробы, с успехом выдержав все испытания естественного отбора, являются древнейшими жителями нашей планеты. Понятно: чтобы выжить, им пришлось запастись каким-то замечательным, универсальным оружием. Этим оружием является скорость размножения, если угодно — иной масштаб времени в сравнении с тем, который существует в нашем, «большом» мире.
При максимально благоприятных условиях микробы способны делиться через каждые 15–25 минут, то есть в среднем в течение одних суток происходит смена 70 поколений. Для того чтобы сменилось столько же человеческих поколений, необходимо около 1500 лет. Или другой пример. Средний промежуток между вспышками гриппа составляет в человеческих масштабах времени 2–4 года, в масштабах же смены поколений вируса гриппа этот срок равнозначен 100 тысячам лет.
Непреложный закон природы: каждый организм, хотя бы самую малость, отличается от другого. Это и дает возможность животным, растениям, микробам приспосабливаться к изменяющимся условиям существования, приобретать полезные свойства, органы и, в конечном счете, оберегать от вымирания свой вид.
Эволюционный механизм чрезвычайно прост и надежен. Вот схематический пример. Жизнь возникла в океане и долго развивалась там. Появилось множество водных животных и растений. И в конце концов в океане стало тесно, не хватало пищи, кислорода. Его обитатели массами гибли. Но не все: отдельные «новорожденные» отличались от своих родителей и братьев, например, тем, что имели способность дышать воздухом. Подобные отступления от нормы появлялись у некоторых организмов и раньше, когда в воде хватало и пищи и кислорода. Так как в тех условиях обладатели «новшества» никаких преимуществ не получали, они жили и умирали как все, а может быть и быстрее других, если новшество было обременительным. Иным дело стало в худые времена. Способность дышать воздухом позволяла, спасаясь от голода и удушья, выйти на сушу и сохранить жизнь себе и своему виду. А те соплеменники, которые не обладали нужными особенностями, вымирали.
Поселившиеся на суше передавали своему потомству — поколение за поколением — способность дышать воздухом. И биологический вид обретал полезное для него свойство, непрерывно порождая отклонения от новой «нормы», что гарантировало ему возможность в случае нужды снова сделать резкий поворот и уйти в сторону по дороге эволюции. Так некогда снова ушли в море сухопутные предки китов.
Ну, а уж коль этакие высокоинерционные массы могут делать (и по нескольку раз) столь резкие эволюционные повороты, то на что способны микробы? С их фантастическими скоростями размножения они ведь производят и фантастическое количество потомков, обладающих отклонениями от нормы. И среди этих миллионов отклонений, среди миллионов мутантов всегда найдутся такие, на которых мало действует, не действует или которым просто нравится стрептомицин, пенициллин, хлортетрациклин, левомицетин, эритромицин, олеандомицин в отдельности или даже все вместе взятые.
Но и это не все. Как выяснилось в последние годы, устойчивость к антибиотикам не обязательно является «врожденным» свойством микроорганизмов. Это свойство может передаваться с помощью генетических механизмов — упрощенно говоря, микробы способны в процессе общения друг с другом обмениваться генами устойчивости к данному лекарству. Это парадоксальное явление иначе и не назовешь, как эпидемией устойчивости среди возбудителей эпидемий!
Массовое применение антибиотиков, введение в практику новых мощных препаратов привели к быстрым и резким переменам условий существования в мире микроорганизмов и, как следствие, вызвали бурные процессы изменчивости, эволюции микробов.
С явлениями такого масштаба в биологии человечество еще не сталкивалось. И не случайно специалисты называют происходящее сегодня в микромире «эволюционным взрывом». Причин, способствовавших усилению «взрыва», несколько. Во-первых, частое употребление антибиотиков без крайней нужды. Во-вторых, когда сильный препарат действительно необходим, далеко не всегда правильно выбираются его разновидность, дозы, длительность лечения. В-третьих, широкое использование антибиотиков для немедицинских целей — в качестве стимуляторов роста в животноводстве, для стерилизации сырья и готовой продукции в пищевой промышленности, для борьбы с болезнями растений.
