Стафилококк и палочка коха

1. Clostridium botulinum. Эта бактерия вызывает ботулизм — тяжелое заболевание, поражающее нервную систему человека. Больные ботулизмом погибают, как правило, от паралича дыхательной мускулатуры и последующей гипоксии. Считается, что чайной ложки ботулины достаточно, чтобы уничтожить население США. А 4 кг хватит на истребление всех жителей планеты.

2. Escherichia coli, или кишечная палочка — вид палочковидных бактерий, безвредные штаммы которого часто встречаются в организме человека и животных. Но существует около 100 патогенных серотипов, ответственных за сотни тысяч смертей по всему миру ежегодно. Чтобы минимизировать риски развития кишечной инфекции, стоит придерживаться нескольких правил: избегайте контакта с грязной водой, внимательно относитесь к прожарке мясных блюд, тщательно мойте овощи и фрукты.

3. Salmonella typhi. Этот вид сальмонеллы провоцирует брюшной тиф, симптомы которого — высокая температура, сильные боли в животе, мигрень и общее состояние слабости. Однако некоторые люди являются бессимптомными носителями этого заболевания. Знаменитая Тифозная Мэри в течение своей жизни заразила 53 человека, многие из которых погибли. Сама же женщина умерла от пневмонии в возрасте 69 лет.

5. Clostridium tetani, или столбнячная палочка. Эта бактерия обитает в безвоздушной среде, а в иных условиях образует защитные споры. В глубоких ранах палочка развивается очень активно, поэтому именно так и происходит заражение столбняком. В результате столбнячный токсин поражает нервную систему человека, вызывая длинные и мучительные судороги. При этом человек испытывает страх и сильную боль во всем теле. Затруднение в открывании рта приводит к голоданию и обезвоживанию. Смертность от столбняка даже при лечении колеблется от 40 до 70%.

6. Aspergillus fumigatus — вид плесневых грибов, который является патогеном для организма человека. Споры аспергилл мы вдыхаем ежедневно, но аспергиллез, как правило, развивается у людей с ослабленным иммунитетом. В группе риска пациенты, которые: страдают астмой и иммунодефицитом, перенесли курс химиотерапии или трансплантацию органов. Аспергилл поражает внутренние органы, вызывая лихорадку, развитие шока, нарушение дыхания, кашель с кровохарканьем.

7. Staphylococcus — крупный бактериальный род, включающий в себя большое количество видов. Staphylococcus aureus, или золотистый стафилококк — один из наиболее патогенных из них. Золотистый стафилококк может вызывать пневмонию, менингит, инфекционно-токсический шок, сепсис и другие весьма неприятные заболевания. Поначалу врачи использовали пенициллин в борьбе с этой бактерией. Но со временем мутации привели большинство штаммов к устойчивости, и антибиотики практически потеряли свою эффективность. Золотистый стафилококк является проблемой развитых стран и активно процветает в медицинских учреждениях.

9. Streptococcus. Это еще одна бактерия, ответственная за многочисленные случаи пневмонии, менингита, абсцесса и других заболеваний. В минувшем году в Японии погибло свыше 500 человек от стрептококкового токсического шокового синдрома. При заражении больной может погибнуть в течение 10 часов, а смертность в целом составляет около 30%. Среди начальных симптомов шокового синдрома — жар и боль в теле, затем возникает отек конечностей с последующим некрозом тканей.

В мае этого года в работе "Mitochondria-targeted antioxidants as highly effective antibiotics", опубликованной в журнале Scientific Reports, коллектив авторов из МГУ впервые показал принципиально новый гибридный антибиотик: его действие направлено против мембранного потенциала бактерий, который обеспечивает болезнетворные клетки энергией.

Победа! — но только временная

В середине прошлого столетия человечество находилось в состоянии эйфории, связанной с невероятными успехами в лечении инфекционных заболеваний бактериальной природы. Многие бактериальные инфекции, вызывавшие ужасающие по количеству жертв эпидемии в средние века, превратились в карантинные инфекции, которые легко и эффективно вылечивались.

Этот успех стал возможен после открытия в 1920-х годах британским бактериологом Александром Флемингом первого антибиотика — пенициллина; он обнаружился в плесневых грибах Penicillium notatum . Спустя десятилетие британские ученые Говард Флори и Эрнст Чейн предложили способ промышленного производства чистого пенициллина. Все трое в 1945 году были удостоены Нобелевской премии в области физиологии и медицины.

Массовое производство пенициллина было налажено во время Второй мировой войны, что вызвало резкое уменьшение смертности среди солдат, обычно умиравших от раневых инфекций. Это позволило французским газетам накануне визита Флеминга в Париж писать, что для разгрома фашизма и освобождения Франции он сделал больше целых дивизий.

Углубление знаний о бактериях привело к появлению большого числа антибиотиков, разнообразных по механизму, широте спектра действия и химическим свойствам. Почти все бактериальные заболевания либо полностью вылечивались, либо серьезно подавлялись антибиотиками. Люди полагали, что человек победил бактериальные инфекции.

Мелкие очаги сопротивления — и поражение

Одновременно с успехами появились и первые признаки грядущей глобальной проблемы: случаи бактериального сопротивления антибиотикам. Прежде безропотно чувствительные к ним микроорганизмы вдруг становились индифферентны. Человечество ответило бурным развитием исследований и новыми антибиотиками, это привело лишь к увеличению числа препаратов и новой резистентности бактерий.

В мае 2015 года Всемирная организация здравоохранения признала кризисом бактериальное сопротивление антибиотикам и выдвинула Глобальный план борьбы с устойчивостью к противомикробным препаратам. Его следовало выполнить безотлагательно, свои действия должны были координировать многочисленные международные организации вроде защитников окружающей среды, и отрасли экономики — не только человеческая медицина, но и ветеринария, и промышленное животноводство, и финансовые институты, и общества защиты прав потребителей.

План, должно быть, так или иначе выполняется, но к несчастью, несмотря на это уже в сентябре 2016 года одна американская пациентка умерла от сепсиса. Такое бывает, и даже чаще, чем хотелось бы, но ее погубила так называемая супербактерия — Klebsiella pneumoniae , но не обычная, а устойчивая ко всем разрешенным в США 26 антибиотикам, в том числе к антибиотику "последнего резерва" колистину.

Итак, ученым стало очевидно, что бактериальные инфекции побеждают человечество, и современная медицина может быть отброшена во времена, предшествовавшие открытию антибиотиков. Одним из главных вопросов, поднятых на международной конференции ASM Microbe , проводившейся в Новом Орлеане в июне 2017 года Американским обществом микробиологов, был такой: "Может ли человечество выиграть войну с микробами?". На той же конференции, кстати, отдельного внимания удостоилось движение antimicrobial stewardship, или управление антибиотикотерапией, которое имеет своей целью максимально разумно и достаточно, в соответствии с рекомендациями доказательной медицины, назначать антибиотики. Пока что законом такое обращение с антибиотиками стало только в одном месте в мире — в штате Калифорния, США.

Стало очевидным, что бактериальные инфекции побеждают человечество, и современная медицина может быть отброшена на уровень, предшествующий открытию антибиотиков

Как работает помпа

Действие помпы можно проиллюстрировать на примере основной помпы множественной лекарственной устойчивости кишечной палочки — AcrAB-TolC . Эта помпа состоит из трех основных компонентов: (1) белка внутренней клеточной мембраны AcrB , который за счет мембранного потенциала может перемещать вещества через внутреннюю мембрану (2) адаптерного белка AcrA , связывающего транспортер AcrB с (3) каналом на внешней мембране TolC . Точный механизм работы помпы остается недостаточно изученным, однако известно, что вещество, которое помпа должна выбросить за пределы клетки, попадает на внутреннюю мембрану, где его ждет транспортер AcrB , связывается с активным центром помпы и затем за счет энергии встречного движения протона выкачивается за пределы наружной мембраны бактерии.

Антиоксиданты направляются в митохондрию

Но решение, обходящее резистентность бактерий, можно считать, найдено — российскими учеными. В мае этого года в работе " Mitochondria-targeted antioxidants as highly effective antibiotics ", опубликованной в журнале Scientific Reports, коллектив авторов из МГУ впервые показал принципиально новый гибридный антибиотик широкого спектра действия — митохондриально направленный антиоксидант.

Митохондриально направленные антиоксиданты (МНА) получили широкое распространение не только как инструмент исследований роли митохондрий в разных физиологических процессах, но и как терапевтические средства. Это конъюгаты, то есть соединения, состоящие из какого-либо хорошо известного антиоксиданта (пластохинона, убихинона, витамина Е, ресвератрола) и проникающего, то есть способного преодолеть мембрану клетки или митохондрии, катиона (трифенилфосфония, родамина и др.).

Механизм действия МНА доподлинно не известен. Известно лишь, что в митохондрии они частично разобщают окислительное фосфорилирование, метаболический путь синтеза универсального клеточного горючего — аденозинтрифосфата, АТФ, что стимулирует клеточное дыхание и снижает мембранный потенциал и может приводить к защитному эффекту при окислительном стрессе.

Предположительно это выглядит так. МНА из-за своей липофильности (тяги к липидам или сродства с ними) связываются с мембраной митохондрии и постепенно мигрируют внутрь митохондрии, где, видимо, соединяются с отрицательно заряженным остатком жирной кислоты; составив комплекс, они теряют заряд и вновь оказываются снаружи мембраны митохондрии. Там остаток жирной кислоты захватывает протон, из-за чего комплекс распадается. Захватившая протон жирная кислота переносится в обратном направлении — и внутри митохондрии теряет протон, то есть, проще говоря, переносит его в митохондрию, отчего как раз и снижается мембранный потенциал.

Один из первых МНА был создан на основе трифенилфосфония в Оксфорде — английским биологом Майклом Мерфи; это был конъюгат с убихиноном (или коферментом Q , принимающим участие в окислительном фосфорилировании). Под названием MitoQ этот антиоксидант получил значительную известность как перспективный препарат для замедления старения кожи, а также как возможное средство защиты печени при гепатитах и жировом ее перерождении.

Позднее тем же путем пошла группа академика Владимира Скулачева из МГУ: на основе конъюгата трифенилфосфония с антиоксидантом пластохиноном (участвует в фотосинтезе) был создан эффективный SkQ1 .

В соответствии с симбиотической теорией происхождения митохондрий, выдвинутой членом-корреспондентом АН СССР Борисом Михайловичем Козо-Полянским в 1920-х годах и американским биологом Линн Маргулис в 1960-х годах, между митохондриями и бактериями — много общего, и можно ожидать, что МНА будут воздействовать на бактерии. Однако несмотря на очевидную схожесть бактерий и митохондрий и десятилетний опыт работы с МНА во всем мире никакие попытки обнаружить антимикробное действие МНА не приводили к положительным результатам.

Последний рубеж пал

Колистин считается антибиотиком последнего резерва — это старый препарат из класса полимиксинов, вышедший из употребления из-за своего токсического воздействия на почки. Когда обнаружились супербактерии, которые, кроме того что сами сопротивлялись известным антибиотикам, еще и обзавелись способностью передавать друг другу генную информацию, позволяющую сопротивляться антибиотикам, выяснилось, что во-первых, колистин губителен для всех этих бактерий, а во-вторых, бактерии не могут обмениваться генами резистентности к колистину, если вдруг таковая все-таки возникнет.

Увы, но в мае 2016 года в американское Хранилище мультирезистентных микроорганизмов, которое находится в структуре Исследовательского института имени Уолтера Рида (это структура армии США), поступила-таки бактерия, которая не просто была индифферентна к колистину, но еще и оказалась способна передавать генную информацию с этой резистентностью другим бактериям. Первый такой микроорганизм еще в 2015 году был зафиксирован в Китае, долгое время была надежда, что это единичный случай, но она не оправдалась. Особенно печально, что в США этим микроорганизмом оказалась всем хорошо знакомая кишечная палочка.

Загадка двух палочек

Прорыв случился в 2015 году: впервые антибактериальное действие МНА на примере SkQ1 было показано в работе "Разобщающее и токсическое действие алкил-трифенилфосфониевых катионов на митохондрии и бактерии Bacillus subtilis в зависимости от длины алкильного фрагмента" — ее опубликовал журнал "Биохимия" в декабре 2015 года. Но то было описанием феномена: эффект наблюдался при работе с сенной палочкой ( Bacillus subtilis ) и не наблюдался при работе с палочкой кишечной ( Escherichia coli ).

Но дальнейшие исследования, которые легли в основу новейшей работы, опубликованной в журнале Scientific Reports , показали, что МНА SkQ1 — высокоэффективный антибактериальный агент в отношении широкого спектра грамположительных бактерий. SkQ1 эффективно подавляет рост таких надоедливых бактерий, как золотистый стафилококк ( Staphylococcus aureus ) — один из четырех наиболее частых видов микроорганизмов, вызывающих внутрибольничные инфекции. Так же эффективно SkQ1 подавляет рост микобактерий, в том числе палочки Коха ( Mycobacterium tuberculosis ). Более того, МНА SkQ1 оказался высокоэффективным средством против грамотрицательных бактерий, таких как Photobacterium phosphoreum и Rhodobacter sphaeroides .

И только в отношении кишечной палочки он был крайне неэффективен, а ведь именно Escherichia coli — та бактерия, которую микробиологи используют как модельный организм, что и было, по-видимому, причиной неудачных попыток ранее обнаружить антимикробное действие МНА.

Естественно, исключительная резистентность кишечной палочки вызвала весьма сильный интерес исследователей. К счастью, современная микробиология сделала большой шаг вперед в методологическом аспекте, и у ученых созданы целые коллекции микроорганизмов с делециями (отсутствием) некоторых генов, не вызывающими их гибель. Одна из таких коллекций — делеционных мутантов кишечной палочки — находится в распоряжении МГУ.

Исследователи высказали предположение, что резистентность может быть обусловлена работой какой-либо из помп множественной лекарственной устойчивости, имеющихся у кишечной палочки. Любая помпа плоха для инфицированного человека тем, что просто выбрасывает из бактериальной клетки антибиотик, он на нее не успевает подействовать.

Генов, отвечающих за действие помп множественной лекарственной устойчивости, у кишечной палочки много, и было решено начать анализ с продуктов генов, входящих в состав сразу нескольких помп,— а именно белка TolC .

Белок TolC — канал на внешней мембране грамотрицательных бактерий, он служит внешней частью для нескольких помп множественной лекарственной устойчивости.

Анализ делеционного мутанта (то есть палочки без белка TolC ) показал, что его резистентность снизилась на два порядка и стала неотличима от резистентности грамположительных бактерий и нерезистентных грамотрицательных бактерий. Таким образом, можно было заключить, что выдающаяся резистентность кишечной палочки — результат работы одной из помп множественной лекарственной устойчивости, имеющих в составе белок TolC . А дальнейший анализ делеционных мутантов по белкам — компонентам помп множественной лекарственной устойчивости показал, что только помпа AcrAB-TolC участвует в откачке SkQ1 .

Резистентность, вызванная наличием помпы AcrAB-TolC, не выглядит непреодолимой преградой: антиоксидантный конъюгат SkQ1 — также уникальное для этой помпы вещество, очевидно, можно будет найти для нее ингибитор.

В мае 2015 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) выдвинула Глобальный план действий по борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам, признав бактериальное сопротивление антибиотикотерапии кризисом

Бессмертие Генриетты Лакс

Линия "бессмертных" клеток HeLa получила свое название по имени негритянки Генриетты Лакс (Henrietta Lacs). Клетки были получены из раковой опухоли ее шейки матки, без ее ведома и тем более согласия в феврале 1951 года Джорджем Гаем, врачом-исследователем питтсбургской университетской больницы имени Джона Хопкинса. Генриетта Лакс умерла в октябре того же года, а доктор Гай выделил одну конкретную клетку из эндотелия ее матки и начал с нее клеточную линию. Вскоре он обнаружил, что это уникально живучая культура, и начал делиться ею с исследователями по всему миру. Клетки, произошедшие от Генриетты Лакс, помогли человечеству при создании вакцины от полиомиелита, при определении числа хромосом в человеческой клетке (46), при первом клонировании человеческой клетки, наконец, при экспериментах с экстракорпоральным оплодотворением.

Надо сказать, что происхождение клеток Джордж Гай держал в тайне — оно стало известно только после его смерти.

Не только лечить, но и чинить

Но чтобы называться антибиотиком, SkQ1 необходимо соответствовать множеству критериев, таких как (1) способность подавлять жизненные процессы микроорганизмов в малых концентрациях и (2) мало повреждать или вовсе не повреждать клетки человека и животных. Сравнение SkQ1 c известными антибиотиками — канамицином, хлорамфениколом, ампициллином, ципрофлоксацином, ванкомицином и пр.— показало, что SkQ1 действует на бактерии в таких же, как они, или даже более низких концентрациях. Более того, при сравнительном исследовании действия SkQ1 на культуру клеток человека линии HeLa выяснилось, что в минимальной бактерицидной концентрации SkQ1 не оказывает практически никакого воздействия на клетки человека — а замечают клетки SkQ1 , когда концентрация антиоксидантного конъюгата становится более чем на порядок выше необходимой для бактерицидного действия.

Механизм действия SkQ1 на бактерии оказался подобен действию МНА на митохондрии, однако общее действие на прокариотическую и эукариотическую клетку различалось. Одна из главных причин — пространственное разделение процессов генерации энергии (исключая субстратное фосфорилирование) и процессов транспорта веществ внутрь клетки, что, по-видимому, представляет собой существенное эволюционное преимущество, которое часто обходят вниманием при рассмотрении выгод от сожительства протомитохондрии и протоэукариота. Так как у бактерий генерация энергии и транспорт локализованы на клеточной мембране, то падение потенциала вызывает, по-видимому, остановку сразу обоих процессов, что приводит к смерти микроорганизма. В эукариотической клетке процессы транспорта веществ внутрь клетки локализованы на клеточной мембране, а генерация энергии происходит в митохондриях, что позволяет эукариотической клетке выживать при летальных для бактерий концентрациях МНА. Кроме того, разность потенциала на мембране бактерии и эукариотической клетки различается в пользу бактерий — и это тот самый дополнительный фактор, аккумулирующий МНА на мембране бактерий.

Рассматривая механизм действия SkQ1 на бактерии, нельзя пройти мимо другого уникального свойства этого МНА — способности лечения поврежденных бактериями эукариотических клеток за счет антиоксидантных свойств. SkQ1 , действуя как антиоксидант, снижает уровень вредных активных форм кислорода, образующихся при воспалении, вызванном бактериальной инфекцией.

Таким образом, SkQ1 может быть признан уникальным гибридным антибиотиком широчайшего спектра действия. Дальнейшая разработка антибиотиков на его основе может позволить переломить ход войны человечества против все более совершенных микробов.

Павел Назаров, кандидат биологических наук, НИИ Физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ

Здоровому человеку стафилококк не страшен!

В здоровом организме около 90% всех бактерий толстой кишки составляет бифидофлора. Остальное - лактобациллы, бактероиды, кишечная палочка, а также условно-патогенные микроорганизмы: стрептококки, энтерококки, стафилококки.

Стафилококки - распространенное семейство бактерий. Они присутствуют у большинства людей и являются частью нормальной микрофлоры кожных покровов, слизистых оболочек и нижнего отдела кишечника.

Кокки - это микробы овальной или сферической формы (греческое слово kokkos переводится как "зернышко"). Сотни самых различных кокков окружают человека в течение всей его жизни, но нет, пожалуй, микроба более популярного, чем стафилококк.

В настоящее время известно 27 видов стафилококка, при этом 14 видов обнаружены на коже и слизистых оболочках человека. Носительство стафилококка часто встречается и у медицинского персонала.

Существует три вида болезнетворных стафилококков:

золотистый стафилококк (по-латыни - staphylococcus aureus);
эпидермальный стафилококк (S. epidermidis);
сапрофитный стафилококк (S. saprophyticus).

Сапрофитный стафилококк - чаще всего провоцирует у женщин воспаления мочевого пузыря (реже почек), так как основное место его обитания - кожа в районе гениталий и слизистая оболочка мочеиспускательного канала, крайне редко поражает детей.

Эпидермальный стафилококк - S. epidermidis живет на коже, но никаких кожных гнойничков не вызывает в сущности никогда. Абсолютное большинство инфекций возникают у людей со сниженным иммунитетом, послеоперационном периоде, у пациентов, находящихся в реанимационных отделениях. Микроб с поверхности кожи через раны, дренажи, сосудистые и мочевые катетеры проникает в организм. Может возникнуть и заражение крови, и эндокардит (воспаление внутренней оболочки сердца). Как раз эпидермальный стафилококк – подлинное наказание для хирургов, занимающихся внутренним протезированием: любые искусственные клапаны, сосуды, суставы если и заражаются, то почти всегда именно этим стафилококком.

Золотистый стафилококк - (Staphylococcus aureus) - возбудитель многих нагноительных процессов.

По пигментообразованию стафилококки делятся:

стафилококк золотистый;
стафилококк белый;
стафилококк лимонно-желтый.

Стафилококки внедряются в организм через кожные покровы и слизистые оболочки воздушно-капельным и контактным путем. Заразиться можно через открытые раны, ожоги, глаза, кожу, кровь. Возможна передача инфекции с инструментами, катетерами, перевязочным материалом, предметами ухода, а также пищей.

Отличительной особенностью стафилококков является их способность вырабатывать токсины, которые оказывают сильнейшее воздействие на организм человека.

Энтеротоксигенные стафилококки размножаются в пищевых продуктах даже при содержании в них около 40% влаги. Они могут развиваться в продуктах, содержащих от 7% до 12% хлорида натрия. Сахар угнетает развитие стафилококков при концентрациях 30–40%.

Чаще всего причиной стафилококковых токсикозов является употребление молока, мяса и мясных изделий, кондитерских изделий с заварным кремом и др., контаминированных патогенными стафилококками. Органолептические свойства продуктов, в которых размножаются стафилококки и накапливаются энтеротоксины, не изменяются.

Повреждения кожи (травмы, занозы, трение об одежду, нарушение правил гигиены) - предпосылка к местным стафилококковым инфекциям, снижение иммунитета вследствие других болезней, расстройства питания, стрессы, гиповитаминозы - предпосылки к общим стафилококковым инфекциям.

Стафилококковая инфекция - это группа заболеваний, вызванных золотистыми стафилококками, которые могут проявляться как легкими формами (воспаление кожи), так и тяжелыми процессами (пневмония, сепсис).

Для стафилококковой инфекции характерны сильнейшие симптомы интоксикации (нарушение общего состояния человека под воздействием токсинов возбудителя):

подъем температуры тела;
слабость;
снижение аппетита;
сонливость, дети становятся капризными.

Выраженность этих проявлений зависит от тяжести инфекции.

В зависимости от локализации процесса можно выделить следующие проявления болезни:

гнойные воспаления кожи и подкожной клетчатки: гнойнички, абсцессы, фурункулы, воспаления пупочной ранки у новорожденных;
гнойное поражение костей: остеомиелит и суставов;
стафилококковое поражение верхних дыхательных путей: ангина;
воспаление оболочек сердца: эндокардит;
поражение пищеварительного тракта: гастроэнтерит, энтероколит;
поражение дыхательной системы: пневмония, плеврит;
поражение головного мозга: менингит, абсцесс мозга;
стафилококковая инфекция мочевых путей: цистит;
стафилококковый сепсис - тяжелейшее состояние с поражением всех органов и систем.

Стафилококки характеризуются сравнительно высокой устойчивостью к выслушиванию, замораживанию, действию солнечного света и химических веществ. Золотистый стафилококк не теряет активности при высушивании. 12 часов живет под воздействием прямых солнечных лучей. В течение 10 минут выдерживает температуру в 150 °С! Не погибает в чистом этиловом спирте. Не боится перекиси водорода, мало того — вырабатывает особый фермент каталазу, которая разрушает перекись водорода, а сам микроб усваивает образующийся при этом кислород. Стафилококки очень чувствительны к некоторым анилиновым красителям, особенно к бриллиантовому зеленому, который успешно применяют при лечении поверхностных гнойных поражений кожи, вызываемых стафилококками.

Многие антибактериальные препараты оказывают губительное действие на стафилококки. При выборе препаратов для лечения резистентных стафилококков необходимо провести исследование чувствительности выделенных штаммов к антибиотикам.

У больных хирургического профиля необходимым условием успешной антимикробной терапии является адекватная хирургическая обработка ран с удалением нежизнеспособных тканей и инородных тел, эффективное дренирование очага.

При внебольничных инфекциях антибактериальная терапия может проводиться в виде монотерапии или комбинации антибиотиков, обладающих высокой антистафилококковой активностью.

Перенесенная стафилококковая инфекция не оставляет после себя длительного иммунитета.

К общим профилактическим мероприятиям относятся:

устранение витаминной недостаточности;
предупреждение травматизма;
предупреждение потливости;
соблюдение санитарно-гигиенических требований в родильных домах;
хирургических отделениях;
детских учреждениях;
на производстве, особенно на консервных заводах;
содержание в чистоте тела;
частое мытье рук теплой водой с мылом.

Здоровье -

это бесценный дар, он дан увы не навечно, его надо беречь!

Помните: здоровому человеку стафилококк не страшен!

Подготовила:

инструктор-валеолог Лилия Цветкова

Рубрика: 11. Прочие отрасли медицины и здравоохранения

Дата публикации: 02.05.2018

Статья просмотрена: 806 раз

Целью работы является продемонстрировать, что бактерии класса стафилококков не поддаются воздействию антибиотиков.

Задачи работы.

1. Определить необходимость антибиотиков.

2. Проанализировать пользу антибиотиков для человека.

3. Проанализировать эффективность использования антибиотиков.

4. Провести эксперимент, который доказывает, что стафилококк не поддаются воздействию антибиотиков.

Для исследования использовалось: наблюдения, фотографирование, сравнительный анализ, работа с источниками информации, проведение экспериментов и анкетирований. Были изучены свойства часто спрашиваемых антибиотиков в аптеках. А так же был проведен эксперимент, который доказывал, что стафилококки не поддаются воздействию антибиотиков широкого спектра пенициллинового ряда.

Анкетирование провизоров

Нужно было выяснить, какие антибиотики чаще всего спрашивают. И выяснилось, это с помощью анкетирования провизоров.Был проведен опрос 23 аптек. Провизорам были заданы следующие вопросы:

1) Часто ли покупатели просят продать антибиотики пенициллинового ряда без рецепта?

2) Можно ли купить антибиотики пенициллинового ряда без рецепта, и в каких случаях?

3) Какие антибиотики пенициллинового ряда чаще всего спрашивали покупатели?

Все аптеки ответили по-разному, поэтому записала только самые спрашиваемые, это амоксиклав и флемоксин.

Народное анкетирование

Был проведен опрос возле аптек города Новосибирска. Чтобы сгруппировать опрошенных людей между собой, воспользовалась теорией психосоциального развития Эрика Эриксона. Юность (18–19 лет), молодость (19–35 лет), взрослость (35–60 лет), старость (от 60 лет).

Всего было опрошено 73 человека. Из опроса стало ясно, что большинство жителей 18–19 лет употребляют антибиотики по назначению врача, 19–35 лет чаще всего самостоятельно назначают себе курс лечения антибиотиками т. к. эта группа людей постоянно спешит. У них нет времени болеть, поэтому они пьют антибиотики чаще всего. 60 и более лет жители пьют курс антибиотиков если им назначил врач.

Подготовка питательной среды для эксперимента

Для проведения опытов с бактериями необходимо подготовиться. Для начала, должны подготовить питательную среду. Именно получение нужных питательных сред и создание оптимальных условий, обеспечивающих рост микроорганизмов в искусственных условиях. Для успешной постановки эксперимента исследователю необходимо выделить чистую культуру и подобрать оптимальную питательную среду для бактерий.

Для приготовления питательной среды, взяла нарезанное мясо говядины предварительно очищенного от костей, жира, сухожилий, пропустила через мясорубку. 500 г полученного фарша заливаю 1 л водопроводной воды, оставляю при комнатной температуре на 12 часов. Затем отжимаю мясо через марлю, и полученный настой кипячу 30 мин, остывший бульон фильтрую через ватный фильтр, довожу бульон до кипения добавляю 2 % агар-агара и кипячу 5 минут, добавляю 0,5 % хлорида натрия. Никаких других солей добавлять не требуется, т. к. они в достаточном количестве уже есть в бульоне. Предварительно перед заливанием питательной среды в чашки, они проходят термическую обработку в духовом шкафу. Заливаю нашу питательную среду в чашки Петри на ¾. Полученный бульон необходимо автоклавировать. У меня нет автоклава, поэтому, я использовала духовой шкаф при 210 градусов.

Рис. 1. Автоклавирование

Рис. 2. Отжимание мяса через марлю

Рис. 3. Фильтрация через ватный фильтр

Рис. 4. Варка питательной среды

Рис. 5. Повторное автоклавирование

Рис. 6. Готовые чашки Петри с питательной средой

Подсадка бактерий вчашки Петри

Один из самых распространенных методов проведения подсадки — это прикосновение пальцев рук к поверхности питательной среды до или после мытья. Было принято решение выращивать колонии с двух образцов:

— с пальцев рук, предварительно санитарно не обработанных(ввиду большего количества бактерий).

—с человеческой слюны, ввиду того, что там находится порядка трех сотен разных видов бактерий.

Рис. 7. Подсадка бактерий с рук

Рис. 8. Подсадка бактерий со слюны

Определение культур бактерий

Культуральные признаки бактерий характеризуются особенностью роста бактерий на плотных и жидких питательных средах. На плотных питательных средах изучаются признаки изолированно от других выросших в чашке Петри колоний бактерий. В зависимости от их положения в среде различают поверхностные и глубинные колонии. Наиболее типично видовые признаки выражены у поверхностных колоний.

а) форма колоний — округлая, неправильная, амебовидная, ризоидная, мицелиальная.

б) размер колонии — точечные (диаметр 1мм), мелкие (диаметр 1–2мм), средние (диаметр 3–4мм), крупные (диаметр более 4мм).

в) край колонии — ровный, волнистый, лопастной, бахромчатый.

г) структура колонии — однородная, мелкозернистая, крупнозернистая, струйчатая, волнистая.

д) профиль колонии — плоский, выпуклый, кратерообразный, конусовидный.

е) консистенция колонии — мягкая, слизистая, тягучая, хрупкая.

При этом форму, профиль, цвет, блеск определяют невооруженным глазом; край и структуру — при малом увеличении микроскопа; консистенцию — прикосновением к ее поверхности петлей; размеры — обычной линейкой.

Рис.9. Форма, профиль, край, структура колоний бактерийформа: а — округлая, б — неправильная, в — амебовидная, г — ризоидная, д — мицелиальная. Профиль: а — плоский, б — выпуклый, в — кратерообразный, г — бахромчатый. Край: а — ровный, б — волнистый, в — лопастной, г — бахромчатый. Структура: а — однородная, б — мелкозернистая, в — крупнозернистая, г — струйчатая, д — волнистая.

По данному алгоритму я определила, что в моих чашках Петри находится золотистый стафилококк, метициллинрезистентный золотистый стафилококк, плесень, стрептококки.

Выделение чистой культуры

Для выделения чистой культуры с чашки Петри нам понадобится: чашки Петри с чистой питательной средой для бактерий, три пробирки, самодельная микробиологическая петля из проволоки, дистиллированной вода, газовая горелка, пипетка или ватная палочка, маска и перчатки для защиты дыхательных путей и кожи рук от бактерий.

Берем микробиологическую петлю, нагреваем ее на газовой горелке до покраснения для дезинфекции, в момент, когда она остывает, ломаем колбу с дистиллированной водой, выливаем ее в пробирку примерно 2–3 мл, взяв микробиологическую петлю, соскабливаем колонию бактерий и помещаем ее в пробирку, тщательно перемешиваем до однородного раствора. Полученный однородный раствор собираем пипеткой и капаем в чашку Петри. Повторяем данный алгоритм до тех пор, пока не пересадим нужные колонии в новые чашки Петри.

Рис. 10. Дезинфекция микробиологической петли

Рис. 11. Сбор колоний в чашку Петри

Рис. 12. Пересадка бактерий в чашку Петри

Рис. 13. Конечный результат

Проведение эксперимента сантибиотиками

Для проведения эксперимента с антибиотиками, была необходима информация, о количественном содержании антибиотика в одной таблетке. Затем провести расчеты, чтобы сделать растворы разной концентрации. Благодаря этому мы выясним, при какой концентрации антибиотика бактерии начинают погибать. Антибиотики начинают действовать в крови человека при 1,5–3мг/мл, я буду отталкиваться от этих данных.

Расчеты концентраций антибиотика флемоксин:

Необходимо было приготовить растворы с концентрацией в 10, 30 и 60 % содержания антибиотика, для этого использовали метод разбавления: исходный раствор был получен путем растворения таблетки в 100 мл воды, его концентрация составила 500мг/100мл=5мг/мл. От данного раствора была взята аликвота 1 мл, путем разбавления которой были получены растворы нужной концентрации из расчета: Раствор 1:

50мкг/100мл=0.5мкг/мл (разбавление от исходного раствора до 10 %)

50мкг/29мл=1.6мкг/мл (раствор 30 %)

50мкг/14мл=3.3мкг/мл (раствор 60 %)

50мкг/9 мл=3.3мкг/мл (самый сильный раствор 100 %)

Расчеты концентраций антибиотика амоксиклав квиктаб

Необходимо приготовить растворы с концентрацией в 10, 30 и 60 % содержания антибиотика, для этого использовали метод разбавления: исходный раствор был получен путем растворения таблетки в 200 мл воды, его концентрация составила 1000мг/200мл=5мг/мл. От данного раствора была взята аликвота 1 мл, путем разбавления которой были получены растворы нужны концентраций из расчета:

1000мг/200=5 мг/мл (берем от данного раствора 1 мл, продолжаем расчеты)

50мкг/100мл=0.5мкг/мл (разбавление от исходного раствора до 10 %)

50мкг/29мл=1.6мкг/мл (раствор 30%)

50мкг/14мл=3.3мкг/мл (раствор 60%)

50мкг/9 мл=3.3мкг/мл (самый сильный раствор 100%)

Рис. 15. Стаканы с разной концентрацией антибиотика

Проведение основного эксперимента

После проделанных расчетов, основываясь на минимальной бактерицидной концентрации в крови (1,5–3мкг/мл). Я решила проводить основной эксперимент. Надеваем медицинские резиновые перчатки и маску, чтобы защитить себя от бактерий. Чтобы начать мой основной эксперимент, потребовалось взять чашки Петри, в которых уже находилась пересаженная колония бактерий. Далее разводим антибиотики, как написано в расчетах. Берем пипетки для всех концентраций разные, чтобы растворы не смешивались, и получился чистый эксперимент. Делим чашки Петри на ровные доли маркером по поверхности крышки чашки. Осторожно приоткрываем чашки Петри и капаем разными концентрациями на поверхность питательной среды. В середине у меня условный 100 % раствор, к краям концентрация растворов меняется, далее идет 60 %,30 %,10 %. Ведем наблюдение до того, как появится первый результат. Для выявления точности полученных данных опыт был проведен четыре раза.

Результаты опыта занесены в таблицы:

Наименование

Результат

Время эксперимента

Примечание

Чашка Петри с золотистым стафилококком 1

ничего не наблюдается

Никаких изменений не замечено

ничего не наблюдается

Чашка Петри с золотистым стафилококком 2

ничего не наблюдается

Никаких изменений не замечено

ничего не наблюдается

Чашка Петри с золотистым стафилококком 3

ничего не наблюдается

Никаких изменений не замечено

ничего не наблюдается

Чашка Петри с золотистым стафилококком 4

ничего не наблюдается

Никаких изменений не замечено

ничего не наблюдается

Рис. 16. До добавления антибиотиков

Рис. 17. После добавления антибиотиков

Результаты экспериментов. Выводы

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод, что стафилококк не поддаются воздействию антибиотиков пенициллинового ряда, а конкретно флемоксином и амоксиклавом. Занимаясь самолечением, люди усугубляют болезнь, параллельно нанося вред собственному организму. Из-за того, что они не могут разобраться в том, было ли заболевание вызвано вирусами или бактериями. Проще говоря, антибиотики теряют свою эффективность. Стафилококки, пневмококки, и даже палочка Коха, возбудитель туберкулёза, имеют резистентность к повсеместно применяемым антибиотикам широкого спектра, что и было доказано в моей работе. Что делает их почти неуязвимыми к лечению. От этого некоторые заболевания плохо поддаются лечению, развиваются тяжёлые септические состояния.

Рекомендации

Бактерии, обладающие резистентностью к антибиотикам, предшествуют медицинскому применению антибиотиков людьми; тем не менее, широкое применение антибиотиков сделало бактерии более резистентными в процессе давления эволюционного отбора.

Причины широкого применения антибиотиков включают: повышение глобальной доступности в течение долгого времени, начиная с 1950-х годов неконтролируемые продажи антибиотиков во многих странах с низким или средним уровнем дохода, где их можно получить без рецепта, что потенциально приводит к применению антибиотиков без предписания врача. Это может привести к возникновению резистентности у любых оставшихся бактерий.

Применение антибиотиков в животноводстве в качестве добавки в корм для скота в малых дозах для стимулирования роста является общепринятой практикой во многих промышленно развитых странах, и, как известно, приводит к повышению уровня резистентности. Выброс большого количества антибиотиков в окружающую среду во время фармацевтического производства за счет ненадлежащей очистки сточных вод повышает риск того, что устойчивые к антибиотикам штаммы будут развиваться и распространяться. Точно неизвестно, способствуют ли бактерицидные вещества в мыле и других продуктах развитию устойчивости к антибиотикам, но они не рекомендуются к применению по другим причинам

Поэтому, я хочу порекомендовать принимать антибиотики только по назначению дипломированного медицинского работника, но также не стесняйтесь спрашивать, действительно ли они вам необходимы. Если вы принимаете антибиотики, всегда заканчивайте полный курс, даже если вы почувствовали себя лучше, так как прекращение приема содействует росту лекарственно устойчивых бактерий

Стафилококк и палочка коха

Здоровому человеку стафилококк не страшен!

Похожие статьи