Текст книги "Охотники за микробами. Как антибиотики, санация и дезинфекция ослабляют иммунитет и приводят к развитию новых заболеваний"

В конце концов ученые разработали методы производства этого более мощного лекарства в большом количестве. Позже фармацевтическая фирма Charles Pfizer & Company стала выращивать пенициллиновую плесень на патоке [7, см. с. 67]. Ко времени высадки в Нормандии в июне 1944 года производилось 100 миллиардов единиц пенициллина в месяц.

* * *

Он положил начало золотому веку медицины. Наконец-то появилось лекарство, способное лечить инфекции, вызываемые смертоносными бактериями. Поскольку эффективность была поразительной, его считали по-настоящему «чудесным». Ему все было под силу. Пресса провозгласила «новую эпоху в медицине, победу над микробами, которые лишаются возможности питаться и переваривать пищу, триумфальное шествие по военным госпиталям Америки и Англии».

В 1943 году из почвенных бактерий был разработан стрептомицин, первое эффективное средство против М. tuberculosis. За ним последовали и другие – тетрациклин, эритромицин, хлорамфеникол и изониазид. Наступила эра антибиотиков. В то же время начали появляться полусинтетические лекарства, полученные с помощью химической модификации натуральных веществ. Кроме того, началось производство чисто синтетических, неприродных составов. Сегодня для удобства мы называем все эти лекарства антибиотиками, хотя, строго говоря, это вещества, которые производит одна форма жизни для борьбы с другой [8, см. с. 67].

Первые антибиотики и их потомки преобразили медицинскую практику и здоровье мира. Когда-то смертельные заболевания вроде менингита, эндокардита и родильной горячки стали излечимыми. Хронические костные инфекции, абсцессы и скарлатину научились предотвращать и лечить, как и туберкулез, и венерические болезни вроде сифилиса и гонореи. Даже от моего паратифа можно было вылечиться без нескольких месяцев страданий и риска смерти. Кроме того, все это оказалось отличным методом профилактики – вылеченный пациент уже не может заразить других.

В 50-х годах правительство Китая решило уничтожить сифилис. Десятки миллионов людей получили дозы пенициллина длительного действия. И эта огромная кампания по здравоохранению сработала. Старую как мир болезнь практически уничтожили. Фрамбезию, ее древнюю родственницу, точно так же удалось искоренить на огромных просторах Африки благодаря серии похожих кампаний.

Хирургия стала безопаснее. Пациентам еще до операций давали антибиотики, чтобы снизить риск инфекций. Появилась возможность проводить более сложные операции: удаление опухолей мозга, исправление деформированных конечностей, лечение волчьей пасти.

Без этих лекарств не было бы операций на открытом сердце, трансплантации органов и экстракорпорального оплодотворения.

Химиотерапия, используемая для борьбы с раком, часто подавляет иммунитет и приводит к инфекциям. Без антибиотиков лейкемия и многие другие виды рака были бы неизлечимы. Химиотерапия была бы просто слишком опасна.

Как эти лекарства совершают чудеса? Антибиотики работают тремя основными способами. Первый – это пенициллин и его потомки: они атакуют механизмы, которые бактерии используют для строительства клеточных стенок. Те, у кого они дефектные, погибают. Что интересно, они часто совершают самоубийство: отсутствие клеточной стенки заставляет бактерию сделать «харакири». Мы не знаем точных биологических причин этого явления, но природа отобрала грибки вроде Penicïllum, которые производят антибиотики и способны эксплуатировать эту слабость.

Второй – антибиотики мешают бактерии вырабатывать белки, выполняющие все важные функции. Без этого в клетке не будет жизни, потому что они нужны для переваривания пищи, строения стенок, размножения, защиты от непрошеных гостей и конкурентов, помощи в передвижении. Подобные лекарства атакуют средства производства белков, калеча бактерии, при этом практически не мешая их производству в человеческих клетках.

Третий – антибиотики мешают бактерии делиться и размножаться, замедляя рост популяции. Медленно развиваясь, они представляют не такую большую угрозу, так что носитель может подготовить иммунный ответ и легко с ними разобраться.

Если задуматься, это натуральные вещества, производимые живыми организмами – грибками и другими бактериями, – которые хотят испортить жизнь конкурентам. Бактериальные клетки соседей – маленькие машины со множеством движущихся частей. За миллиарды лет они научились множеству способов атаки. А бактерии научились множеству способов защиты, которые и лежат в основе сопротивляемости лекарствами. Эта гонка вооружений идет с изначальных времен.

Но вот для нас, людей, открытие антибиотиков можно сравнить с изобретением атомной бомбы. Они фундаментально изменили «игровое поле». Что интересно, и то и другое появилось практически в одно время: научные открытия 20-х и 30-х годов привели к их введению в действие в 40-е. Как и в случае с оружием, мы надеялись обнаружить панацею: могучие антибиотики раз и навсегда победят бактерии! Угроза атомной бомбы настолько велика, что мы больше никогда не станем воевать. Доля правды есть в обоих утверждениях, но ни атомная бомба, ни антибиотики не оправдали возложенных на них надежд, да и не могли. Это всего лишь инструменты, а фундаментальные причины войны людей друг с другом и с бактериями никуда не делись.

* * *

С распространением лекарств начались и побочные эффекты, поначалу незначительные, – несколько дней жидкого стула, аллергическая сыпь. Почти во всех случаях они исчезали сразу после прекращения приема лекарства. У небольшого числа обнаружилась серьезная, иногда даже смертельная аллергия на пенициллин. Но риск умереть от нее меньше, чем от удара молнии. Это очень безопасное лекарство.

Другие же антибиотики вызывали куда более серьезные побочные эффекты. Одни повреждали слуховой нерв, другие нельзя было давать детям, потому что зубы покрывались пятнами. Часто используемый в 50-х годах антибиотик хлорамфеникол, как оказалось, мог подавлять способность костного мозга производить кровяные клетки, что приводило к смертельному исходу примерно в одном из сорока тысяч случаев. Но в некоторых местах хлорамфеникол прописывали сотням тысяч маленьких детей, у которых просто болело горло. Для них риск явно превышал выгоду, к тому же существовало много альтернатив. В конце концов врачи практически распрощались с этим лекарством. Тем не менее я много лет говорил студентам, что если меня высадят на необитаемом острове и предложат взять с собой только один антибиотик, я выберу хлорамфеникол – всего лишь из-за силы.

Идея, что и у других есть побочные эффекты, заметные далеко не сразу, встречалась очень редко – больше того, ее даже всерьез не рассматривали. Если через несколько дней или недель после приема лекарства не развивалась аллергия, его считали безопасным.

Почти все великие достижения медицины во второй половине XX века и до сегодняшнего дня стали возможными благодаря применению антибиотиков. Тогда казалось, что их применение не наносит никакого вреда. Последствия объявились намного позже.

Примечания

1. «…трудноизлечимой злокачественной опухолью» (см. с. 58): В нескольких исследованиях, работая с коллегами на Гавайях, в клинике Майо и в Японии, мы показали, что у людей, у которых в желудке живет эта бактерия, с большей вероятностью есть или позже развивается рак желудка (A. Nomura et al., "Helicobacter pylori infection and gastric carcinoma among Japanese Americans in Hawaii," New England Journal of Medicine 325 [1991]: 1132-36; N. Talley et al., "Gastric adenocarcinoma and Helicobacter pylori infection," Journal of the National Cancer Institute 83 [1991]: 1734—39; M. J. Blaser et al., "Helicobacter pylori infection in Japanese patients with adenocarcinoma of the stomach," International Journal of Cancer 55 [1993]: 799–802). Другие исследования, проведенные в Англии Дэвидом Форманом и в Калифорнии – Джулией Парсонне, дали очень похожий результат. За пару лет мы полностью изменили представление о причинах рака желудка, и тогда, и сейчас – второго по смертоносности рака в мире (после рака легких). Теперь мы знаем, что более 80 % случаев рака желудка могут развиваться из-за Н. pylori (см. главу 9).

2. «…из белых кровяных телец и слюны» (см. с. 61): Флеминг открыл лизоцим, один из факторов врожденного иммунитета, в слюне. Это фермент, который, разрушая химические связи, на которых держатся клеточные стенки бактерии, по сути, растворяет (лизирует) бактериальные клетки. Сейчас мы знаем, что это было крупное открытие в области врожденного иммунитета. Мы вырабатываем разнообразные молекулы вроде лизоцима, которые обладают антагонистическим действием против целых классов бактерий. Они уменьшают загрязнение наших слизистых оболочек, «береговых линий», и помогают очищать ткани от вторгающихся бактерий. Но, что важнее всего, благодаря открытию лизоцима Флеминг через несколько лет смог распознать литическую деятельность плесени, случайно попавшей в его чашки Петри несколько лет спустя (A. Fleming, «On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions,» Proceedings of the Royal Society, Series B93 [1922]: 306-17.).

3. «…лечили ею инфицированные раны» (см. с. 62): Бабушка Глории, жившая в начале XX века в испанской деревне, лечила гноившиеся раны плесневелым хлебом; многие крестьяне знали об этом способе, но никто всерьез не задумывался, как и почему он работает.

4. «Опубликовав результаты своих экспериментов» (см. с. 62): A. Fleming, «On the antibacterial action of cultures of a pénicillium, with special reference to their use in isolation of B. influenzae,» British Journal of Experimental Pathology 10 (1929): 226-36.

5. «…первый сульфаниламид» (см. с. 62): Сульфонамидохризоидин, известный как красный краситель пронтозил, защищал мышей от стрептококков, как Домагк показал в 1932 году. Это вещество открыли еще за двадцать лет до того, но его медицинские свойства тогда не проверяли. В 1935 году группа французских ученых обнаружила, что пронтозил – это пролекарство, которое метаболизируется в сульфаниламид, активное действующее вещество.

6. «Лекарства были недостаточно хороши» (см. с. 62): Котримоксазол, лекарство, которым удалось вылечить мой паратиф, – на самом деле прямой «потомок» первых сульфаниламидов. Но в сочетании они работали гораздо лучше, чем ранние формы препаратов, полученные в 30-х и 40-х годах.

7. «…выращивать пенициллиновую плесень на патоке» (см. с. 63): Когда я в середине 90-х посетил фабрику и исследовательский центр Pfizer в Гротоне, штат Коннектикут, то в воздухе ощутимо пахло патокой. Откуда взялся этот характерный сладкий запах? Океанские суда из Вест-Индии поднимались вверх по Темзе, и у всех них в трюме была патока, которую использовали в качестве пищи для гигантских баков пенициллиновой плесени, которая, в свою очередь, производила спасший множество жизней пенициллин.

8. «…вещества, которые производит одна форма жизни для борьбы с другой» (см. с. 64): Пенициллин, первый антибиотик, вырабатывал плесень в качестве антибактериального вещества. Сульфаниламиды – это синтетическое вещество, полученное на фабрике. Формально это не антибиотики, потому что получены с помощью синтеза, но мы применяем термин «антибиотики» и к истинным антибиотикам, и к химически синтезированным веществам (к ним относятся еще, например, фторхинолоны вроде ципрофлоксацина).

Глава 6. Чрезмерное использование антибиотиков

Как описать эйфорию тех давних дней? Шел 1945 год. Вторая мировая война закончилась. Мы разгромили силы зла; более справедливое общество победило. Американцев захлестнул оптимизм. Тогда родилось много детей, в том числе и я. В течение 5 лет после войны американцы купили 20 миллионов холодильников, 21,4 миллиона автомобилей и 5,5 миллиона газовых плит [1, см. с. 80]. То была эпоха, когда очень многое появилось впервые: Tupperware, «плавники» на автомобилях, расползающиеся пригороды, рестораны фастфуда, телевидение и, конечно же, чудо-лекарства.

Поскольку они были эффективны и не представляли очевидного риска, врачи и пациенты начали спрашивать: а можем ли мы решить все проблемы с их помощью? Например, инфекции мочевых путей или муковисцидоз? Можем ли облегчить дискомфорт от носовых или зубных инфекций, исправить внешность, испорченную сильным акне? Очень часто ответ был положительным.

Иногда польза оказывалась огромной – например, перед операциями их использовали в качестве профилактики инфекций. В других случаях эта польза была совсем небольшой, но поскольку издержки (токсичность) считались минимальными, даже самая малая того стоила. Например, в течение десятилетий стоматологи давали антибиотики людям с небольшими шумами в сердце, чтобы предотвратить невероятно малый риск эндокардита.

Я не ставлю под сомнение их эффективность в лечении меньшинства людей, госпитализированных с пневмонией, послеродовым сепсисом, менингитом и другими тяжелыми заболеваниями. Речь идет лишь об использовании при лечении миллионов здоровых людей с менее серьезными инфекциями и незначительными жалобами вроде насморка или раздражения кожи. Только в Соединенных Штатах ежегодно прописывают антибиотики десяткам миллионов людей.

Особенно остра эта проблема для детей. Они уязвимы с таких сторон, о которых мы и предположить не могли.

Самый очевидный пример злоупотребления – лечение распространенных заболеваний, известных под общим названием «инфекции верхних дыхательных путей». Родители маленьких детей отлично знают симптомы: больное горло, насморк, заложенный нос, боль в ушах и носовых пазухах, просто плохое самочувствие.

Иногда есть температура, иногда нет. Большинство болеют ОРВИ по два-три раза в год до трех лет. К трем годам до 80 % детей хотя бы один раз переболевают острым отитом. Более 40 % к семи годам переносят шесть таких ушных инфекций.

Собственно говоря, все – и взрослые, и дети – более-менее регулярно болеют инфекциями верхних дыхательных путей. Подобной ситуации не избежать – это порождение наших сложных общественных сетей, где происходит постоянное столкновение с микробами, которые люди выделяют при кашле, чихании и просто дыхании. Инфекции будут с нами до тех пор, пока мы живем близко друг к другу, а именно так хочет жить большинство – рядом с любимыми, друзьями, одноклассниками. Когда ученые отправляются на зиму в изолированные колонии в Антарктиде, инфекции верхних дыхательных путей циркулируют между ними в течение месяца или двух, а затем отмирают. Как и в случае с охотниками-собирателями: сначала болеют все, кто восприимчив, а потом патогену некуда деваться – новых носителей нет. Лишь когда на следующем самолете или корабле прибудут новые люди с новыми заразными микробами, цикл повторится.

Но… знаете, что? Инфекции верхних дыхательных путей в основном вызываются вирусами. Причина более 80 % из них – микробы с экзотическими названиями вроде «риновирус», «астровирус», «метапневмовирус» и «парагрипп». (Термин «компьютерный вирус» произошел именно от этих сверхзаразных человеческих вирусов [2, см. с. 80].) Когда мы подхватываем один из патогенов, то говорим, что заболели простудой или гриппом. Но через несколько дней самочувствия где-то между «легким недомоганием» и «ужасно» практически все постепенно выздоравливают. Болезнь «самоограничивается». Даже самый упрямый и затяжной кашель проходит сам собой максимум за пару недель [3, см. с. 80]. Но если продолжается неделю, и конца-краю этому не видно, вы звоните доктору и говорите: «Все, мне надоело. Выпишите мне антибиотик». Хотя на самом деле они вообще никак не влияют на развитие вирусных инфекций.

Когда же речь заходит о подобных случаях, основное различие, которое нужно учитывать, – между бактериями и вирусами. Первые – это клетки. Они едят, двигаются, дышат, размножаются. Дайте им подходящие питательные вещества и хороший дом, например теплый уголок, ледник или вулкан, и они будут размножаться.

Вирусы, напротив, меньше и проще. Им требуется носитель. Они могут жить только внутри клеток – человеческих или любых других (животных, растений или бактерий). Клеточные механизмы носителя при этом используют в собственных целях – в том числе для размножения, потому что сами по себе они существовать не могут. Иногда они дремлют в носителе десятилетиями, а иногда убивают клетки, в которых поселились.

Поскольку у вирусов нет стенок, о которых мы уже говорили, антибиотики вроде пенициллина на них не действуют. Синтез их белков полностью зависит от синтеза носителя, так что нужно ингибировать именно второй процесс для подавления вируса. Когда они паразитируют на человеческих клетках, например простуда, герпес, грипп и многие другие, мы не можем подавить синтез белков носителя, потому что ими являемся мы сами. То есть в таком случае отравим собственные тела. Некоторые лекарства все же мешают определенным инфекциям входить и выходить из клеток или размножаться. Например, ацикловир, который используется в лечении герпесвирусов, или лекарства, предназначенные для нарушения цикла жизни ВИЧ. Вирусы можно подавить, но вылечить практически нереально. И в то же время антибиотики могут вылечить почти все бактериальные инфекции.

Но есть другая сложность: они вызывают менее 20 % заболеваний верхних дыхательных путей. Микроорганизмы, которые обитают в вашем горле и носу, могут быть постоянными жильцами, мигрантами или временными поселенцами – что-то вроде долгосрочных квартиросъемщиков. Среди самых важных – Streptococcus pneumoniae или пневмококк, патоген номер один в верхних дыхательных путях и легких, который вызывает, соответственно, либо отит, либо пневмонию. Streptococcus pyogenes, или стрептококк группы А, вызывает острые фарингиты. Staphylococcus aureus, – большинство стафилококковых инфекций. И Haemophylus influenzae, который раньше регулярно вызывал отиты и иногда менингит у детей, пока не появилась вакцина.

Четыре этих вида бактерий часто обнаруживаются при инфекциях верхних дыхательных путей. Но не спешите с выводами – иногда они вызывают болезнь, но чаще всего нет. Кажущееся противоречие объясняется тем, что эти микробы со зловещими именами, возможно, попали в вас или вашего ребенка довольно давно. Вы были не заражены, а колонизированы – обычно такое событие безвредно. Это невероятно важное отличие, которое часто не замечают.

Колонизация означает, что они просто живут в вас и на вас, но не причиняют никакого вреда. Их наличие, конечно, является необходимым условием для болезни, но недостаточным. Большинство таких людей полностью здоровы. Например, золотистый стафилококк может всю жизнь существовать колонией у вас в носу, и вы ничего не узнаете. Для большинства он является лишь частью микробиома. Подытожим: наш нос и горло – дом для большого сообщества бактерий, как дружественных, так и потенциально патогенных.

Более того, некоторые, как оказалось, помогают оставаться здоровыми, сдерживая «врагов» и модулируя иммунную систему. Один из самых интересных примеров – Streptococcus viridans, группа стрептококковых бактерий, мирно живущая у всех во рту. Первоначально их считали патогенными, потому что они оказались главной причиной эндокардитов. Но постепенно стало ясно, что это нормальные жители ротовой полости и лишь иногда попадают в кровь и высаживаются на поврежденном сердечном клапане. Теперь мы знаем: если смешать безвредные «зеленящие» стрептококки и патогенный стрептококк группы А, победят первые. Так что бактерия, иногда являющаяся патогеном, на самом деле оказывается серьезным защитником нашего здоровья. Такая дихотомия – важная модель для оценки многих других микроорганизмов, обитающих в нас.

Но вернемся к первоначальной теме: когда потенциальные патогены верхних дыхательных путей доставляют проблемы детям? Когда их нужно лечить антибиотиками? Если одновременно проявляется еще одна инфекция вроде «желудочного гриппа», или иммунная система подвергается дополнительному стрессу, например аллергия, блокирует евстахиевы трубы, они становятся уязвимы для более серьезных ушных или легочных инфекций. В редких случаях развиваются тяжелые осложнения, например пневмония или мастоидит, воспаление полостей, прилежащих к ушным каналам.

Инфекции могут обитать и в здоровых с виду детях. Если тысяча малышей в вашем городе одновременно подхватят один и тот же респираторный вирус или бактерию, что не редкость зимой, результаты будут разными. У некоторых симптомы вообще не проявляются – эти просто переносчики. У других симптомы длятся день, у третьих – два-три дня. Через четыре-пять количество больных резко уменьшается, но у нескольких инфекция обязательно затягивается. Распределение напоминает знакомую колоколообразную кривую: некоторые не болеют, некоторые переносят спокойно, некоторые болеют тяжело.

Врач может распознать острую инфекцию, но не может с ходу предсказать, у кого будут проблемы с восстановлением. Так что, хотя количество тяжелых случаев низкое, около 5-10 %, 60–80 % детей, которых родители приводят к врачу с жалобами на сильную боль в горле или в ухе, прописывают антибиотики. Причем в большинстве случаев медики даже не знают, бактериальная инфекция или вирусная.

У них есть одна хорошая причина рефлекторно прописывать такие лекарства: боязнь острой ревматической лихорадки [4, см. с. 80]. Это очень серьезное воспалительное заболевание, напоминающее ревматизм; проявляется примерно через две-три недели после недолеченного стрептококкового фарингита. Антитела, поднятые «по тревоге» против стрептококка, перекрестно реагируют на ткани сердца, суставов, кожи и мозга ребенка – трагический случай ошибочного опознания.

Раньше она развивалась у каждого трехсотого ребенка со стрептококковой инфекцией, или, если стрептококковый штамм был особенно агрессивным, – у каждого тридцатого. Сейчас врачи прописывают антибиотики при острых фарингитах не для того, чтобы уменьшить длительность болезни, ибо на это они как раз почти не влияют, а чтобы предотвратить ревматическую лихорадку. Большинство людей (и даже некоторые врачи) не понимают, что их прописывают для профилактики.

Но тут кроется проблема. Стрептококки группы А часто колонизируют детей, особенно зимой. Такое состояние может продлиться два месяца, причем они остаются здоровыми носителями. Но представьте, что ребенок в это время подхватывает обычный простудный вирус, и у него начинает болеть горло. Вы ведете его к врачу, тот делает мазок горла, и вуаля – в культуре обнаруживается стрептококк. Вполне резонно прописывается антибиотик для профилактики острой ревматической лихорадки, хотя на самом деле инфекция была вызвана вирусом.

Даже если острый фарингит действительно вызван бактериями, болезнь обычно длится недолго, и практически все выздоравливают через день-два. Но если ваш ребенок получает лекарство и выздоравливает, то вы обязательно подумаете, что именно лекарство его вылечило. Это классический пример закона «корреляция не подразумевает причинно-следственной связи». Дети действительно чувствуют себя лучше после нескольких доз амоксициллина, так что корреляция очевидна. Но это не доказывает, что выздоровление вызвано именно лекарством.

Как же тогда отличить легкую, самоограничивающуюся бактериальную или вирусную инфекцию от более серьезной? Или колонизацию от инфицирования? Это критически важный вопрос, потому что ответ, который, к сожалению, на данный момент неясен, поможет покончить с избыточным применением антибиотиков. Проницательный клиницист знает, что у большинства детей, рискующих получить серьезные осложнения, проявляются особые предупреждающие сигналы (хотя и не всегда). У них более высокая температура, симптомы длятся дольше, количество белых кровяных телец ненормальное, они и выглядят хуже. Но многие случаи попадают в «серую зону».

И она очень важна. Пока врачи не научатся сразу отличать вирусную респираторную инфекцию от бактериальной, они будут избирать максимально безопасный курс действий [5, см. с. 80]. А времени не так много. Медики осматривают по пять больных детей за рабочий час, да и бумаги надо заполнять. Отсутствие практичных, быстрых, недорогих и точных средств диагностики и постоянная нехватка времени – вот два фактора, ведущих к избыточному лечению. Новые диагностические инструменты, которые могут улучшить ситуацию, уже изобрели, но пока толком не ввели в действие; в нынешнем климате никто не хочет за них платить.

К тому же за плечом врача всегда маячит силуэт адвоката. Что, если он не станет лечить ребенка, и это приведет к катастрофе? Что, если на суде спросят: «Почему вы не дали этому ребенку антибиотик при отите, который в результате перерос в менингит, парализовавший его?»

Вышеописанная сложная динамика действует в беспрецедентных масштабах – на всех детях по всему миру в течение нескольких поколений. Цикл повторяется и даже, возможно, усиливается. Миллионы пациентов лечат от бактериальных инфекций, которых у них нет, – нетрудно догадаться, что это приведет к большим проблемам.

Масштабы применения антибиотиков огромны и с каждым годом растут. В 1945 году статья в престижном журнале Journal of Clinical Investigation говорила о великолепной эффективности пенициллина – 64 % излечившихся от пневмонии [6, см. с. 81].

Это приравнивалось к чуду. Но в 2010 году поставщики медицинских услуг прописали 258 миллионов курсов антибиотиков жителям США [7, см. с. 81]. Масштабы увеличились в четыре миллиона раз – на каждую тысячу жителей страны пришлось по 833 предписания. Мы не знаем, все ли курсы были пройдены, но большинство точно. Около четверти выписали семейные врачи, чуть меньше – педиатры и терапевты. Стоматологи – 10 %, около 25 миллионов в год.

Самый высокий процент предписаний – для детей младше двух лет: 1365 на 1000 детей. Это означает, что средний американский ребенок еще до двух лет получает около трех курсов. За следующие восемь лет жизни еще в среднем восемь. Экстраполируя текущую статистику Центра по контролю и профилактике заболеваний, мы находим, что дети получают примерно семнадцать курсов антибиотиков до 20-летнего возраста. Это большое число, но оно вполне соответствует предыдущим исследованиям в США и других развитых странах [8, см. с. 81].

В промежутке от 20 до 40 лет получают еще по тринадцать курсов. То есть в целом до сорока лет американцы получают 30 курсов мощных лекарств. Естественно: кто-то больше, кто-то – меньше. Но последствия значительны. Многие молодые женщины станут матерями следующего поколения, и именно от них дети получат первые микробиомы. И как все это лечение повлияет на передачу?

* * *

Первая признанная проблема, вызванная избыточным использованием антибиотиков, – сопротивляемость. Проще говоря, чем чаще мы и наши дети принимаем их, тем с большей вероятностью отбираются бактерии, умеющие сопротивляться действию этих лекарств. Многие не очень хорошо понимают, что такое сопротивляемость. Они считают, что «приобрели иммунитет к антибиотикам», тогда как на самом деле его приобрели бактерии.

Вот один из возможных алгоритмов. Ребенок получает антибиотик, например амоксициллин, для лечения инфекции. Эта производная пенициллина – самый часто прописываемый детям многих стран антибиотик. При употреблении (чаще всего представляет собой жидкость цвета жвачки) он абсорбируется в кишечнике и попадает в кровь. Оттуда начинает путешествие по всем органам и тканям – желудку, легким, рту, горлу, коже, ушам и т. д., – и уничтожает бактерии, которые встречает по пути. Так называемые антибиотики широкого спектра вроде амоксициллина – очень умелые убийцы.

Но проблема в том, что они прихватывают множество невинных «мирных жителей». Среди огромной бактериальной популяции есть как уязвимые, так и резистентные бактерии. Лекарство уничтожает уязвимые микробы по всему телу вместе с патогеном, который чаще всего сосредоточен в одном месте. Это что-то вроде ковровой бомбардировки, которую проводят, когда на самом деле нужен точечный лазерный удар.

Тут и начинаются проблемы. Численность уязвимых видов сокращается (иногда до нуля), популяция резистентных увеличивается (чем меньше конкурентов, тем активнее они процветают). В данном случае это везение, ведь именно их потомство будет самым многочисленным. Резистентным может оказаться как патоген, который, собственно, хотели уничтожить, так и многие «мирные жители».

Сопротивляемость распространяется по бактериальным сообществам двумя основными способами. Первый – рост организмов, которые уже ее приобрели, – так называемая вертикальная передача. Гены путешествуют от родителей к детям, от детей – к их детям и т. д. Когда в окружающую среду попадают антибиотики, резистентные бактерии ведут себя похожим образом. В отличие от уязвимых, которые погибают, эти продолжают делиться и размножаться.

Второй – секс, так называемая горизонтальная передача. Некоторые бактерии ведут себя как отшельники, но многие неразборчивы в связях и постоянно занимаются сексом. Но это совсем не то, что вам представилось: они вовсе не суют друг в друга странные отростки, лежа на микроскопической кровати. Бактерии получают гены или обмениваются ими, словно бейсбольными карточками, и многие обеспечивают сопротивляемость. В присутствии генов резистентности и антибиотиков идет естественный отбор в пользу первых. Таким образом, выжившие адаптируются к созданному для их уничтожения лекарству, которое становится менее эффективным, а то и вовсе бесполезным. В присутствии антибиотиков отбор в микробном населении поощряет резистентность.

Динамика появления резистентных бактерий очень поучительна. Например, небольшой дозы амоксициллина достаточно, чтобы убить встреченные пневмококки. Но не все. В популяции из миллиона может оказаться один «аутсайдер» с небольшой, случайно появившейся генетической вариацией, которая дала ему сопротивляемость. После того как гибнут остальные 999 999 бактерий, «аутсайдер» размножается, занимая появившуюся пустую нишу. Он становится доминирующим. Затем резистентная бактерия передается от одного к другому через кашель или чихание. Теперь давайте представим, что другому тоже дают большую дозу амоксициллина. У него опять-таки умирают все уязвимые пневмококки. В популяции резистентных появляется вариант, который умеет сопротивляться эффективнее, к тому же вооружен всем обычным бактериальным арсеналом. И так далее.

Пока амоксициллин дают нашим детям, у которых в носу и горле встречаются пневмококки, неважно, безвредные или нет, сопротивляемость неизбежно будет появляться. Правда, конечно, не у всех и не после каждого курса лечения. Это своеобразное казино: и для каждого отдельного ребенка, и для каждого сообщества. Многое зависит от случайных факторов. Резистентные бактерии могут потерпеть неудачу и вымереть; наверное, чаще всего так и случается. Но некоторые держатся годами.