Популярные антисептики ускорили появление суперпатогенов

Антибиотики — препараты для лечения инфекций, которые вызывают разные микробы — используют чрезвычайно широко. Речь не только о медицине: они нашли применение в животноводстве, ветеринарии и так далее, в связи с чем огромные количества таких препаратов попадают в окружающую среду. Постоянно сталкивающиеся с антибиотиками бактерии успешно к ним приспосабливаются, отчего лекарства теряют эффективность, а сами микробы становятся суперпатогенами.

Авторы новой статьи для Nature Microbiology обратили внимание на другой источник той же проблемы — антисептики и дезинфектанты. Это вещества, которые используют даже более широко, чем антибиотики, — буквально повсеместно, в огромных объемах и безо всякого контроля. Оказывается, они тоже помогают бактериям приобрести резистентность к антибиотикам и тем самым усугубляют проблему.

Ученые рассмотрели десять популярных средств для дезинфекции — этанол, хлоргексидин, нитрат серебра, триклозан, гипохлорит натрия («хлорка») и некоторые другие. Несмотря на различные области применения (от стоматологии до дезинфекции помещений) и механизмы действия, антисептики схожи — в частности тем, что меняют состояние внешних мембран бактерий. Именно это, как выяснили авторы новой работы, помогает микробам стать более опасными.

В качестве объекта исследования ученые избрали Acinetobacter baumannii — бактерию, которая часто заражает пациентов в условиях реанимации. Патоген отличается устойчивостью сразу ко многим антибиотикам.

A. baumannii подвергли действию каждого из десяти антисептиков, а изменения в геноме бактерии отметили с помощью метода инсерционного мутагенеза, вызванного транспозонами. Транспозоны, или мобильные генетические элементы, еще называют прыгающими генами — это участки ДНК, которые могут свободно перемещаться по геному.

Частота встраивания транспозонов в отдельные гены A. baumannii показала, что антисептические средства сильно изменяют активность многих из них. Это прежде всего области генома, участвующие в формировании клеточной оболочки и работе помп множественной лекарственной устойчивости — с их помощью бактерии выбрасывают наружу чужеродные вещества, в том числе антибиотики.

Авторы также обратили внимание на изменения мембраны, которые вызывают почти все использованные препараты. Меняя ее проницаемость для ионов, антисептики снижают мембранный потенциал — важную физико-химическую характеристику, влияющую на многие функции клетки.

В результате антибиотики не оказывают должного эффекта на бактерии, те получают возможность спокойно жить в их среде и приобретают к ним резистентность. Какие-то препараты просто не попадают внутрь клетки, другие быстрее выводятся из нее или вовсе перестают работать.

Новый результат подтвердил опасения насчет того, что дезинфектанты способствуют появлению суперпатогенов. Особенно тревожно, что ученые использовали низкие концентрации препаратов — которые не могут убить бактерий. Выходит, бесконтрольное и массовое применение средств для дезинфекции может быть опасно для общественного здоровья.