Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий. - Сакс Джессика Снайдер
Хотя все эти тонны ванкомицина были пущены в ход для подавления внутрибольничных штаммов устойчивого к метициллину золотистого стафилококка (MR5A), побочным эффектом их применения стало распространение микроба, обозначаемого другим пугающим сокращением — VRE. Дебют устойчивого к ванкомицину энтерококка (vancomycin-resistant enterococcus) состоялся в больницах США в 1988 году. Не прошло и пяти лет, как его стали находить уже едва ли не у каждого десятого госпитализированного пациента и у большинства пациентов, которым в течение нескольких дней или больше вводили ванкомицин. К счастью, штаммы VRE оказались по своей природе безвредными, пока они оставались в кишечнике пациента. Но всеобщую тревогу вызывала возможность появления демонического потомства от связи, в которую VRE и MRSA могли вступить в чьем-нибудь организме. Новоявленные штаммы VRSA (vancomycin-resistant Staphylococcus aureus) были потенциальными возбудителями совершенно неостановимых воспалений легких, заражений крови, менингитов и ряда других заболеваний.
Исследователям уже было известно, что энтерококк в принципе способен передавать золотистому стафилококку свои гены устойчивости к ванкомицину. Такой обмен генами уже удавалось проводить в лабораторных условиях. Им также было известно, что стафилококки иногда перемешиваются с энтерококками в кишечнике, куда стафилококк попадает вместе с проглоченными слизистыми выделениями носовой полости. И все же девяностые годы подходили к концу, а никаких признаков VRSA по-прежнему не удавалось обнаружить, и многие надеялись, что какой-то неведомый фактор несовместимости вообще не позволяет пугающему спариванию между этими микробами происходить иначе как в пробирке.
Затем, в июне 2002 года, VR5A был наконец обнаружен в мазке, взятом из катетера для диализа, который вводили сорокалетней пациентке-диабетику в штате Мичиган. В течение предыдущего года врачи неоднократно прописывали ей лечение ванкомицином, вначале для борьбы с хроническими язвами стопы, а в последний раз — чтобы спасти от угрожающего жизни заражения крови штаммом MRSA. Зараженный VR5A катетер был извлечен, и место, куда его вводили, благополучно зажило. Но через неделю VRSA был обнаружен вновь, на этот раз в инфицированной язве стопы, из которой он легко мог проникнуть в кровоток пациентки. Однако фортуна снова улыбнулась: лабораторные анализы показали, что высокоустойчивый ко всем остальным антибиотикам штамм оказался восприимчивым к сульфаниламидному препарату тридцатилетней давности — триметроприм-сульфаметоксазолу (или бактриму). Два других, более подробно отслеженных случая обнаружения штаммов VRSA последовали в 2004 году, оба в штате Нью-Йорк. Неприятно было то, что один из этих штаммов поначалу не удалось выявить с помощью стандартных лабораторных анализов, а значит, VRSA вполне мог оказаться более распространенным микробом, чем все полагали.
В промежутке между этими событиями Управление пищевых продуктов и медикаментов в ускоренном порядке одобрило к применению линезолид — первый антибиотик из нового класса оксазолидинонов. Как и многие более ранние антибиотики, оксазолидиноны подавляли способность бактериальной клетки синтезировать белки. Но новые антибиотики делали это новым, потенциально более эффективным способом: вместо того чтобы блокировать процесс синтеза на каком-то из его промежуточных этапов, линезолид препятствовал сборке самого клеточного аппарата для синтеза белков.
Производившая новый препарат фармацевтическая компания (Pfizer) в очередной раз объявила свое лекарство “волшебной пулей”, к которой невозможно выработать устойчивость. Управление пищевых продуктов и медикаментов США проявило больше осторожности, предписав использовать линезолид лишь для лечения сложных случаев внутрибольничных инфекций, возбудители которых предположительно или достоверно устойчивы к стандартным препаратам (мера, несомненно уменьшившая прибыль компании Pfizer от реализации данного средства). Несмотря на это, устойчивые штаммы микробов были обнаружены меньше чем через год после внедрения линезолида в медицинскую практику. На сей раз устойчивость возникла не сразу, как бывает при обмене плазмидами. Она вырабатывалась за недели и месяцы в организмах пациентов, которым был прописан продолжительный курс лечения линезолидом. Врачи реагировали на это, прописывая линезолид все в более высоких дозах, и так продолжалось до тех пор, пока препарат совсем не перестал работать.
Генетические исследования устойчивых к линезолиду штаммов стафилококков и энтерококков впоследствии показали, что устойчивость к этому антибиотику дает любая из дюжины различных мутаций. Хуже того, такие мутанты сами по себе оказались исключительно приспособленными микробами. К 2005 году они были уже широко распространены, хотя и в небольшом количестве, в медицинских учреждениях всего мира и обнаруживались даже у пациентов, никогда не принимавших линезолид. За полвека, прошедшие со времен внедрения пенициллина, ускоряющийся ход выработки микроорганизмами устойчивости к антибиотикам поставил под угрозу наши ранние завоевания и превратил борьбу с микробами в своего рода марафон, в котором наши соперники стали заметно вырываться вперед.
Старые привычки, новые открытия
“Болеть в больнице может быть очень опасно”, — говорит специалист по инфекционным заболеваниям Кёртис Донски. Опрятный, застегнутый на все пуговицы уроженец Среднего Запада, он заявляет это без малейшего намека на иронию, сидя в своем кабинете в Медицинском центре Стоукса Управления по делам ветеранов в Кливленде. В 1991 году, сразу по окончании медицинской школы, проходя резидентуру в Больнице Мириам Брауновского университета, он вступил в борьбу с одной из первых вспышек инфекций, вызываемых устойчивыми к ванкомицину энтерококками. В 1995 году он начал работать в Кливленде, в Кейсовском западном университете, получив грант на исследование генов, стоящих за устойчивостью штаммов VRE ко многим антибиотикам одновременно.
Еще на заре своей медицинской карьеры дотошный Донски продемонстрировал мастерство в трудоемкой лабораторной работе вроде той, что требуется для анализа генов устойчивости и отслеживания их распространения.
Однако в более широком плане он интересовался прежде всего запутанным вопросом о механизмах, позволяющих этим кишечным супермикробам так легко перескакивать от одного пациента к другому в стенах больницы. Клетки VRE могли передаваться через зараженные инструменты и руки, но сотрудники больниц сами заражались редко, как и те, с кем они контактировали за пределами медицинских учреждений.
“Картина, которую мы наблюдали, была совсем непроста, — говорит Донски. — Устойчивые к ванкомицину микробы обнаруживались отнюдь не только у пациентов, принимавших ванкомицин. Пациенты, получавшие другие, неродственные ванкомицину антибиотики, тоже были склонны подхватывать VRE". Донски стал исследовать эту проблему, как он это называет, “с экологической точки зрения”, сосредоточившись на изучении штаммов VRE в их естественной среде обитания, а именно в кишечнике, особенно при приеме антибиотиков.
В своей исследовательской лаборатории в больнице Управления по делам ветеранов Донски давал антибиотики мышам в режиме последовательности циклов из препаратов разных классов. Через несколько дней после начала любого такого цикла он впрыскивал каждой мыши порцию питьевой воды, содержащей клетки VRE. Вскоре проявилась отчетливая закономерность: микробы поселялись в организмах мышей, получавших такие антибиотики, как клинда- мицин и метронидазол, известные своей эффективностью средства против анаэробных, то живущих в бескислородной среде, бактерий — а именно такие и преобладают в кишечнике здорового организма. Когда же Донски давал мышам антибиотики, не оказывающие существенного влияния на кишечную микрофлору (цефепим, азтреонам и другие), мыши быстро избавлялись от микробов, которых им скармливали.
Результаты, полученные Донски, отчетливо коррелировали с данными медицинских карточек пациентов его больницы. “Именно в организмах тех из них, кто получал антибиотики, вредные для нормальной кишечной микрофлоры, и поселялись внутрибольничные болезнетворные микробы, в частности клебсиеллы, клостридии и VRE. Продолжив изучение медицинских записей, Донски обнаружил, что если пациент подхватывал VRE, то продолжение курса антибиотика, действующего на анаэробных бактерий, приводило к поразительному всплеску численности устойчивого к антибиотику энтерококка. В течение нескольких дней концентрация VRE в стуле пациента могла возрастать в сотни тысяч раз! Такие исключительные концентрации, по сути, гарантировали попадание VRE из стула пациента на расположенные в его палате предметы: микробы случайно переносились прикосновениями и движениями на другие части тела, халаты и белье, кнопки вызова, спинки кроватей, посуду, поверхности столов и так далее. Столь широкое распространение инфекции существенно увеличивало вероятность попадания бактерий в кровоток пациента через катетер или капельницу и одновременно способствовало передаче VRE другим пациентам через руки врачей, медсестер и санитаров.
