Антибиотики – одна из главных составляющих современной медицины, они ежегодно спасают миллионы жизней. Но они также могут причинить вред нормальной бактериальной системе организма, от которой зависит наше здоровье, – пишет BBC.
В нашем теле содержатся триллионы бактерий, без которых мы не можем жить, и больше всего их – в кишечнике. Действительно ли мы каждый раз, когда принимаем антибиотики, наносим непоправимый вред этой важной части нашего организма?
“Микробиом кишечника – это сложная сеть микробиотических форм жизни в нашем теле”, – говорит Джеймс Кинросс, колоректальный хирург из Имперского колледжа Лондона.
Антибиотики скоро могут стать неэффективными.
Микробиом кишечника играет огромную роль в поддержке нашего здоровья, в частности, регулирует иммунную систему и помогает пищеварению. В то же время эксперты утверждают, что антибиотики являются одной из самых больших угроз этим микробиомам.
Антибиотики, обычно назначаемые для лечения бактериальных инфекций, являются краеугольным камнем современной медицины. Но в процессе борьбы с вызывающими инфекцию бактериями, антибиотики могут также неумышленно уничтожить другие, полезные бактерии в нашем организме.
Среди ученых растет обеспокоенность последствиями для здоровья растущей зависимости от антибиотиков. С 2000 по 2015 год во всем мире количество рецептов на антибиотики возросло на 65%. Такое распространение антибиотиков может вызвать две проблемы: вред микробиому кишечника и рост устойчивости бактерий к антибиотикам.
“Антибиотики нарушают сложную экосистему нашего кишечного микробиома, и таким образом подвергают выжившим бактерии на больший риск передать свои резистентные гены патогенам”, – говорит Гаутам Дантас, профессор лабораторной и геномной медицины Школы медицины Вашингтонского университета.
Мы знаем, что чем разнообразнее популяция наших кишечных бактерий – тем лучше. Но каждый курс антибиотиков нарушает эту популяцию, поскольку антибиотики недостаточно специализированы, чтобы уничтожить только патогенные бактерии. Они атакуют все бактерии в нашем кишечнике.
“Представьте лес, в котором вы пытаетесь избавиться от одного сорняка. Применение антибиотиков – это ковровая бомбардировка леса, которая убивает как плохое, так и хорошее”, – говорит Дантас.
Когда ученые ретроспективно рассмотрели микробиомы людей, перенесших инфекцию с лечением антибиотиками, они обнаружили, что разнообразие микробиомов в значительной степени восстанавливается несколько месяцев, говорит Дантас. Но у некоторых людей некоторые полезные бактерии никогда больше не появляются, добавляет он.
Дантас и его коллеги изучили образцы фекалий, собранные у детей, проходивших лечение в педиатрической больнице, обслуживаемой его лабораторией. Эти образцы собирали регулярно до появления инфекций и применения антибиотиков, что позволило его команде увидеть изменения у детей, которые впоследствии инфицировались и прошли курс антибиотиков.
Дантас использовал эти образцы для сравнения изменений в микробиоме кишечника после приема антибиотиков в двух группах младенцев – преждевременно рожденных детей (до 36 недель) и детей, рожденных после 36 недель беременности.
“Происходящее у взрослых после приема антибиотиков еще более драматично воспроизводится у младенцев: меньшее разнообразие микробиому и огромные всплески генов, устойчивых к лекарствам”, – говорит он.
Хотя последствия индивидуальны для каждого человека и зависят от нашего возраста, ученые соглашаются с тем, что последствия одного курса антибиотиков могут быть необратимыми.
“Некоторые люди очень восприимчивы к повреждению микробиому антибиотиками, и состояние их микробиома резко изменится и никогда не вернется к тому, что было до дозы антибиотика”, – говорит Кинросс.
“Мы теряем разнообразие в нашем кишечнике, и самые важные микробы, которые поддерживали нас на протяжении сотен тысяч лет, теряются в беспрецедентных масштабах”, – добавляет он.
Но ученые по-прежнему пытаются выяснить долгосрочные последствия использования антибиотиков для микробиомов наших кишечников.
“Мы знаем, что антибиотики способны влиять на все сферы функционирования микробиому, – говорит Кинросс, – Они не только уменьшают количество бактерий, но и влияют на функционирование микробов сложными способами, которые мы не до конца понимаем”.
Беспокоит не только влияние кишечных бактерий, но и вторичные последствия для развития иммунной системы, добавляет Кинросс.
Исследования показывают, что прием повторных доз антибиотиков имеет кумулятивный эффект, и влияние также больше, если вы принимаете препараты более широкого спектра действия.
“Это удивительный эволюционный эксперимент, который мы проводим на себе всякий раз, когда принимаем антибиотик”, – говорит Дантас.
Другим следствием длительного использования антибиотиков является риск резистентности. Когда популяция бактерий испытывает влияние антибиотиков, те из них, у которых отсутствуют гены устойчивости к антибиотикам, как правило, погибают. Но те бактерии, у каких они есть, – выживут. Таким образом, лекарство активно отбирают микробов, устойчивых к антибиотикам. Это становится неувязкой, когда патогенные бактерии пожинают плоды данной адаптации.
“Каждый раз, когда мы принимаем антибиотики, это увеличивает пропорциональный риск того, что микробиом кишечника обогащается генами, устойчивыми к лекарству. Поэтому в следующий раз, когда появится патоген, он сможет получить некоторые из этих устойчивых генов из нашего кишечника”, – говорит Дантас.
И этот процесс не ограничивается кишечником, говорит Крэйг Маклин, профессор эволюции и микробиологии в Оксфордском университете.
“Устойчивые бактерии могут мигрировать из кишечника в другие части организма, поэтому происходящее в кишечнике влияет на остальное наше тело”, – говорит он.
Вредное и одновременно спасительное влияние антибиотиков является одной из самых больших загадок, волнующих ученых во всем мире. Хотя единственного выхода нет, существуют подходы, которые могут смягчить вредное влияние антибиотиков на наше здоровье.
“Антибиотики – удивительное лекарство, которое спасло миллионы жизней. Оно является очень ценным ресурсом, и его следует использовать, но мы должны понимать, как его точно направить”, – говорит Кинросс.
Ученые сейчас ищут антибиотики, действие которых точнее нацелено на отдельные части организма, а также антибиотики, направленные на конкретные бактерии, говорит Маклин. Это позволит избавиться только от вредных бактерий и оставить полезные.
Но лучший инструмент, который сейчас есть в нашем распоряжении, говорит Энтони Бакли, доцент микробиологии кишечника в Университете Лидса, – это наше питание.
“Питание является одним из главных факторов формирования человеческого микробиома”, – говорит он.
Исследовательская группа Университета Лидса за последние два десятилетия проверяла влияние антибиотиков на микробиом.
“Разнообразие пищи, которую мы едим, обычно связано с большим разнообразием микробов в кишечнике, и особенно положительное влияние имеет клетчатка”, – говорит Инес Моура, научная сотрудница факультета медицины и здоровья Университета Лидса, исследующая влияние различных питательных веществ на кишечный микробиом и то, как они могут снизить негативное влияние антибиотиков.
Пищевые волокна, или клетчатка, важны, поскольку микробы в нашем организме переваривают их и производят короткоцепочечные жирные кислоты, которые снабжают энергией клетки, выстилающие толстую кишку, говорит Бакли.
“Когда вы принимаете антибиотики, микробы, производящие короткоцепочечные жирные кислоты, истощаются, и им нужно время, чтобы восстановиться. Наша теория заключается в том, что пищевые волокна, которые вы употребляете, обеспечивают субстрат для роста этих микробов и производства короткоцепочечных жирных кислот, что должно помочь восстановить баланс”, – говорит он.
Ирония в использовании антибиотиков заключается в том, что с каждым принимаемым курсом мы потенциально снижаем способность нашего организма бороться с инфекцией, и, следовательно, увеличиваем свою зависимость от антибиотиков.
“Намного лучше не полагаться на антибиотики, – говорит Кинросс, – вместо этого сосредоточиться на биостойкости нашей внутренней микрофлоры, здорово питаться, особенно в раннем возрасте, поскольку именно тогда антибиотики наносят наибольший вред”.
