Сверкающая бездна. Какие тайны скрывает океан и что угрожает его глубоководным обитателям

На следующей неделе в новостях появилось сообщение, подтвердившее мои смутные опасения. По другую сторону Атлантики, в теплых водах лагуны Индиан-Ривер во Флориде, исследователи обнаружили заражение диких дельфинов-афалин многочисленными штаммами устойчивых к лекарствам патогенных бактерий, и эта устойчивость возрастала, что очень напоминало то, что обычно происходит в больницах. За период с 2003 по 2015 год бактерии, выделенные из мазков, взятых из дыхательных отверстий, желудков и фекалий дельфинов, удвоили свою устойчивость к целому ряду антибиотиков, широко используемых в современной медицине человека. Это было выявлено в ходе одного из немногих исследований, продемонстрировавших, что дельфины и другие морские животные, плавая в разбавленных сточных водах, все чаще подвергаются воздействию устойчивых к лекарствам бактерий[67]. Устойчивость микроорганизмов растет из-за огромного количества антибиотиков из следов медикаментов, которые проходят непереваренными через организм человека и попадают в канализацию и далее – в водные пути, а также из-за тех антибиотиков, которые регулярно и не скупясь назначают домашнему скоту для ускорения его роста и выживания в плохих условиях. Обычно антибиотики убивают патогенные бактерии, вызывающие инфекции, но они не всегда уничтожают 100 % микробов-возбудителей. Более стойкие штаммы выживают и процветают, особенно в отсутствие конкурирующих бактерий, которые антибиотикам удается уничтожить. Эти устойчивые штаммы в итоге могут привести к появлению так называемых супербактерий, устойчивых к одному или нескольким основным антибиотикам и вызывающих стойкие инфекции, которые трудно поддаются лечению.

Устойчивость к антибиотикам отнюдь не нова. В 1915 году молодой солдат Первой мировой войны по имени Эрнест Кейбл умер от дизентерии, вызванной штаммом бактерии шигелла флекснери (Shigella flexneri). Этот штамм уже тогда был устойчив к пенициллину – первому в мире антибиотику, хотя он был открыт Александром Флемингом лишь спустя более десяти лет. Кейбла не спас бы и укол эритромицина (антибиотика, открытого только в 1949 году), потому что бактерия была устойчива и к нему. Даже в древних тысячелетних мумиях из империи инков сохранились остатки кишечных бактерий с генами резистентности к антибиотикам. Образцы почвы, содержащие бактерии с генами устойчивости к лекарствам, были найдены в тундре, в тридцатитысячелетнем слое вечной мерзлоты, в местах, где когда-то бродили покрытые шерстью мамонты.

Тот факт, что устойчивость к современным лекарствам возникла еще до их появления, не должен удивлять, учитывая, что большинство существующих антибиотиков получены из токсинов природного происхождения, производимых самими бактериями или микроскопическими грибами. Пенициллиум хризогенум (Penicillium chrysogenum), или пеницилл золотистый, – это вид сине-зеленого плесневого грибка, который Флеминг однажды обнаружил на своих немытых чашках Петри.

Чтобы выжить в борьбе за пространство и ресурсы, микробы постоянно ведут химическую войну. Они убивают друг друга, производя смертоносные вторичные метаболиты.

Природные антибиотики существовали миллиарды лет, прежде чем люди научились их использовать, и микробам постоянно приходилось совершенствовать способы выживания после химических атак со стороны соседей.

Таким образом, гены микробов эволюционировали в ответ на воспроизводство антибиотиков, порождая резистентные гены. Это гонка вооружений, в которой враги разрабатывают новое оружие, а противники отвечают новыми способами отвести удар или блокировать его. Гены, в которых зашифрован код резистентности, могут даже перемещаться между бактериальными клетками по кольцевым молекулам ДНК, называемых плазмидами, и таким образом быстро распространяться. Чтобы повысить резистентность, микробы вырабатывают новые токсины для нанесения очередного удара, и процесс повторяется.