При антибиотиках бактерии: Микробиота после антибиотиков: как восстановить здоровье кишечника

Содержание

Анализ на чувствительность к бактериофагам

Бактериофаги – уникальные микроорганизмы. Их антибактериальная активность достигается внедрением в клетку возбудителя, последующим размножением и распадом бактерии. Для лечения бактериальных заболеваний могут применяться либо антибиотики, либо бактериофаги, либо проводят совместную терапию. В каких случаях необходимо назначать антибиотики, а когда – бактериофаги? Все ответы в нашей статье.

Зачем делать анализ

Одна из ключевых проблем, послужившая развитию антибиотикорезистентности бактерий, – неправильное применение антибиотиков или противомикробных препаратов.

Когда к врачу обращается пациент с острым течением заболевания, антибиотики в большинстве случаев назначают сразу, без предварительного определения чувствительности возбудителя.

Специалист назначает антибиотик исходя из собственного опыта, учитывая рекомендации по активности препарата в отношении бактерий, наиболее часто вызывающих данное заболевание.

Выбор антибиотика зачастую продиктован клинической ситуацией: необходимо устранить острые симптомы воспаления, что возможно только при ликвидации микроорганизма как причины, его вызывающей. Одновременно с назначением антибиотика врач направляет на анализ по определению чувствительности возбудителя к антибактериальным препаратам и бактериофагам. Результаты анализа обычно готовы в течение 3–4-х дней.

Если врач по каким-либо причинам не назначил анализ на чувствительность к антибиотикам и бактериофагам, вы можете сделать его по своему желанию в клинической лаборатории, где проводят такие тесты.

Важные требования к подбору антибактериального препарата на первом этапе: правильная дозировка, узкий спектр активности. Корректное назначение антибиотика определяет возможность формирования к нему устойчивости у бактерий. К сожалению, часто случается наоборот: некорректно назначенный препарат катализирует процесс мутаций у бактерий и формирует устойчивость их к антибиотикам.

Резистентность к противомикробным средствам – серьезная проблема, представляющая угрозу для здоровья людей во всех регионах нашей планеты. Однако появление микроорганизмов, стойких к антибиотикам, послужило толчком к активному изучению бактериофагов.

Бактериофаги в отличие от антибактериальных препаратов воздействуют только на возбудителя заболевания, не затрагивая нормальную флору человеческого организма. Препараты бактериофагов можно принимать в сочетании с другими антибактериальными средствами, что усиливает противобактериальный эффект и позволяет снизить дозу антибиотика.

Совместное назначение бактериофагов с противовирусными препаратами противопоказано.

Чтобы достичь нужного эффекта при лечении любым антибактериальным препаратом и препаратом бактериофага, необходимо пройти тест на чувствительность возбудителя.

Метод серийных разведений

Антибиотик в различных разведениях помещают в жидкую питательную среду (бульон) или агар, куда добавляют бактериальную суспензию. По наличию или отсутствию роста микроорганизмов в питательной среде оценивают эффективность антибиотика, определяют его минимальную подавляющую концентрацию.

Диско-диффузионный метод

В питательную среду с ранее внесенной бактериальной суспензией помещают бумажные диски с антибиотиками. Вследствие диффузии антибиотика происходит подавление роста микроорганизмов, и по диаметру зон задержки роста судят о чувствительности культуры.

Е-тест

Это полоска, на которую нанесен градиент концентрации антибиотика. Исследование проводят аналогично диско-диффузионному методу.

Метод слепого пятна

Классический тест на определение чувствительности к бактериофагам. В клинических лабораториях и на производстве применяют метод титрования. Выделенные из патологического содержимого бактерии засевают в питательную среду вместе с бактериофагом.

Появление стерильных округлых пятен говорит о лизисе (растворении клеток) бактерий с образованием колоний бактериофагов. Просветление среды (формирование прозрачных зон) подтверждает чувствительность бактерий к бактериофагу.

По спектру действия выделяют моновалентные бактериофаги, которые лизируют бактерии одного вида, и поливалентные – разрушающие бактерии нескольких видов.

Расшифровка результатов анализа

На бланке теста будут обозначения в виде букв R или S. R (Resistant) – резистентность бактерий к данному бактериофагу или антибиотику, S (Sensitive) – чувствительность возбудителя к препарату.

Если результат теста R, лечение данным фаговым препаратом неэффективно, S говорит о том, что бактериофаг или антибиотик можно назначать. Если возбудитель чувствителен к определенной группе антибиотиков и резистентен к бактериофагу, назначают антибактериальные препараты, и наоборот.

Тест на антибиотико- и фагочувствительность помогает определить, справится препарат с возбудителем инфекции или нет. Это важный показатель, на который ориентируются специалисты при выборе схемы лечения.

АО «НПО «Микроген» выпускает широкий спектр бактериофагов, что расширяет возможности фаготерапии и позволяет корректно подобрать препарат, к которому чувствительны патогенные бактерии.

Полезные бактерии — Grindeks

Знаменитый учёный Илья Мечников назвал кисломолочные продукты эликсиром здоровья и красоты, молодости и долголетия…

– Современные учёные подтвердили это утверждение. Действительно, кисломолочные продукты поддерживают оптимальное состояние микрофлоры кишечника. Большинство людей даже не догадываются, что 70 процентов иммунных клеток нашего организма сконцентрированы в кишечном тракте.

– Но в кишечнике каждого человека живёт много разных бактерий – и «хорошие», и «плохие»…

– Да. И все эти микроорганизмы должны находиться в сбалансированном состоянии. Когда это равновесие нарушается до определённого уровня, возникает дискомфорт: диарея, запоры, вздутие живота и другие малоприятные состояния. Это проявления т. н. дисбактериоза.

Если говорить о действии молочнокислых бактерий, они делают очень хорошую работу в организме человека: улучшают пищеварение и, что очень важно, способствуют улучшению иммунной системы. Особенно это важно в тех ситуациях, когда есть опасность нарушения равновесия баланса между разными формами бактерий. Частая причина нарушения этого баланса — неконтролируемый, необоснованный приём антибиотиков. Поэтому антибактериальные средства применять надо только строго по рекомендациям врача.

Нередко даже при грамотном употреблении антибиотиков возникают побочные явления. Часто это могут быть дисбактериозы, которые проявляются в виде дискомфорта в желудке. Это происходит потому, что антибиотики в большинстве своём действуют как на хорошие, так и на плохие бактерии. Вследствие чего у некоторых людей развивается дисбаланс в кишечнике, который, кстати, в каждом организме может проявиться по-своему.

По официальным данным, дисбактериоз присутствует у 80 процентов населения Европы.

Восстановление нормальной микрофлоры – дело важное и достижимое, а вот бороться с любыми болезнями на фоне дисбактериоза – дело неблагодарное. Ведь дисбактериоз кишечника, являясь первичным фоном, усугубляет тяжесть и течение основного заболевания.

– Как правильно принимать препараты, которые содержат полезные и нужные молочнокислые бактерии, когда врачом назначен курс антибиотиков?

– Когда и что принимать в таких случаях, вам скажет врач. Тут может быть много вариантов: иногда пробиотики (средства, содержащие молочнокислые бактерии) следует пить во время приёма антибиотиков, чаще – после. Если принимать параллельно и то, и другое, хуже от этого не будет. Но препараты с молочнокислыми бактериями не всегда стоят дёшево, поэтому надо выбирать. Если кошелёк позволяет, я сказал бы так: такой препарат, как пробиотик Lactobex® от Гриндекс, можно принимать до приёма антибиотиков, во время процесса лечения и после него. Если хотите сэкономить, тогда, конечно, пейте Lactobex® после.

Но, в любом случае, врач посоветует правильный выбор в конкретной ситуации.

Lactobex® выгоден, так как суточную дозу вы принимаете за один раз. Это и удобно, и более экономично, чем обычный приём в три раза.

В любом случае, если нарушения микрофлоры кишечника уже дали о себе знать, надо срочно действовать. Если не восстанавливать баланс бактерий в кишечнике, могут возникнуть серьёзные проблемы со здоровьем. Не зря специалисты Латвийской ассоциации диетологов рекомендуют добавлять к здоровому “правильному” питанию пробиотические культуры, которые помогают организму бороться за своё здоровье, в том числе пробиотик Lactobex®.

Ещё хочу подчеркнуть, что к другим факторам, нарушающим бактериальный баланс, относятся плохое питание (сахар, мучное, рафинированная пища), стресс (эмоциональные переживания, страхи, обиды) и загрязнения окружающей среды.

Запатентованная формула

– Читала, что Латвийская ассоциация диетологов присвоила продукту маркировку VP, означающую «здоровый продукт»…

– Уточню: Lactobex® содержит молочнокислые бактерии, которые помогают наладить микрофлору кишечника при нарушениях работы желудочно-кишечного тракта не только при приёме антибиотиков, не только при дисбактериозах, но и в ситуациях, когда человек питается нерегулярно и не совсем доброкачественной пищей. Но, опять-таки, хочу заметить: если у вас высокая температура, рвота, понос, одними кисломолочными бактериями не обойтись – когда вы реально плохо себя чувствуете, надо сразу идти к врачу. Если даже расстройство желудка не очень сильное, но продолжается два-три дня, это симптом того, что нужен врач.

– Чем Lactobex® отличается от подобных препаратов, содержащих полезные молочнокислые бактерии?

– Самое главное, в основе формулы продукта – запатентованная технология обработки бактерий, которая помогает им в максимальном количестве (не переваренным и не разрушенным) добраться до кишечника. Говоря ещё более точно: Lactobex® – пробиотик четвёртого поколения, покрытый оболочкой по технологии Duolac®, защищающей от воздействия желудочного сока и жёлчи, благодаря чему он нетронутым попадает в кишечный тракт.

Кстати, Lactobex® доступен в упаковках двух видов: для взрослых и для детей начиная с шести месяцев.

– Многие сейчас увлекаются пищевыми продуктами типа йогуртов, которые содержат различные полезные бактерии…

– Если мы едим йогурты или другие кисломолочные продукты, это хорошо: они полезны как ценный пищевой продукт. Но чтобы бороться с какими-то расстройствами работы кишечника, я отдал бы предпочтение препаратам, направленным на улучшение этой сферы.

– Почему так?

– Во-первых, количество бактерий в одной единице пробиотических препаратов типа Lactobex®: порошок упакован в дозированные пачки, таблетка или капсула обычно содержит намного больше нужных бактерий, чем обычные кисломолочные продукты. А во-вторых – и это очень важно, – они попадают в кишечник в максимальной концентрации, так как технология производства защищает бактерии препарата от воздействия желудочного сока и жёлчи, благодаря чему он нетронутым попадает в кишечный тракт.

– Как долго можно принимать препараты типа Lactobex®?

– Всё зависит от совета врача и цели приёма. Если вы хотите укрепить иммунитет после того как, например, переболели гриппом, можете пропить курс в 10 дней.

Ещё раз напомню,что Lactobex® выгоден, так как суточную дозу вы принимаете за один раз.

Суббота, Полезные бактерии

 

Стоит ли принимать антибиотики для профилактики?

 

Открытие антибиотиков в середине XX века и их массовое применение положило начало новой эре. Благодаря этим препаратам средняя продолжительность жизни человека значительно увеличилась. Если раньше миллионы людей не доживали до пожилого возраста из-за инфекционных заболеваний, которые не поддавались лечению, то открытие антибактериальных препаратов кардинально изменило ситуацию.

В переводе с греческого языка термин «антибиотик» означает «против жизни». И это правда – антибиотики способны уничтожать многих возбудителей заболеваний, которые опасны для человека. Но антибактериальные препараты не являются панацеей от всех заболеваний и тем более не показаны для самолечения, когда лекарства принимаются без рекомендации врача.

В каких же случаях можно принимать антибиотики, а когда лучше отказаться и заменить их другими лекарственными средствами? Давайте разберемся.

Как работают антибиотики?

Антибиотики – это сложные химические соединения, которые воздействуют на стенки бактерий. Антибактериальные препараты препятствуют размножению вредных микроорганизмов путем разрушения бактериальных клеточных стенок и способствуют выздоровлению человека. 1

При этом антибиотики не способны бороться с вирусами, так как у вирусов, в отличие от бактерий, клеточные стенки отсутствуют, а есть только цепочки ДНК и РНК. 2 Учитывая это, может быть неэффективным принимать антибиотики при вирусных простуде и гриппе. Не стоит сразу же после появления насморка и боли в горле бежать в аптеку покупать антибиотики «посильнее», они могут не оказать надлежащего эффекта, а только создать дополнительную нагрузку на организм.

Прием антибиотиков при ОРВИ оправдан только при присоединении к вирусу бактериальной инфекции и развитии осложнений – например, при среднем отите, синусите, пневмонии. При распространенных заболеваниях горла (фарингит, ларингит, тонзиллит) антибиотики требуются только в том случае, если к развитию болезни привели стрептококки. 3 Установить вид возбудителя заболевания можно только путем проведения лабораторных исследований. Заподозрить наличие бактериальных причин может врач при обследовании пациента.

Когда может потребоваться профилактика антибиотиками?

Сразу стоит отметить, что профилактическое применение антибактериальных препаратов допустимо в очень редких случаях и только по назначению врача. Принимать антибиотики в начале развития ОРВИ в надежде предотвратить развитие осложнений – это большая ошибка.4 Таким образом можно не снизить вероятность развития осложнений, а наоборот, повысить их. Ведь дополнительная лекарственная нагрузка на организм – это тяжело практически для любого организма, кроме того, у антибиотиков есть определенный спектр действия, то есть они воздействуют на определенные бактерии. При этом эти препараты могут быть неэффективными в отношении других бактерий.

Принимая антибиотики без консультации врача, вы можете способствовать развитию антибиотикорезистентности – устойчивости бактерий к препаратам. 5 Некоторые микроорганизмы способны мутировать и выживать в любых условиях, при воздействии на них самых современных антибиотиков. 6 Это значит, что прием препаратов «на всякий случай» может привести к тому, что однажды лекарство не поможет, когда на него будет вся надежда.

Несколько лет назад представитель американского Центра по контролю и предотвращению заболеваний (Center for Disease Control and Prevention) сказал, что человечеству грозит постантибиотическая эпоха, когда антибактериальные препараты станут бессильными. Чтобы избежать этого, принимать антибиотики необходимо строго по показаниям. 7

Профилактический прием антибиотиков показан только при плановых хирургических операциях, перед протезированием органов и в ряде других единичных случаев. Во всех подобных ситуациях решение о приеме антибиотиков принимает врач. ОРВИ и заболеваний горла в этом списке нет. 8

Противопоказания к приему антибиотиков и правила приема

Антибактериальные средства относятся к препаратам с разным уровнем токсичности. Но даже самые безопасные и широко распространенные из них имеют противопоказания, о которых указано в инструкции. Перед приемом обязательно подробно ознакомьтесь с этой инструкцией, ведь у каждого препарата имеется свой список противопоказаний.

Целесообразность применения антибактериальных препаратов определяет исключительно врач, он же рекомендует пациенту конкретное лекарственное средство. Если у вас аллергия или ранее наблюдались осложнения и побочные действия при лечении антибиотиками, обязательно сообщите об этом специалисту.

Для надлежащего лечения, необходимо придерживаться графика приема препаратов. Недопустимо самостоятельно прекращать курс антибиотиков, менять дозировку и препараты.

Чем лечить боль в горле?

Какие же лекарственные препараты лучше выбрать при боли в горле? Как выяснилось, с приемом антибиотиков спешить не стоит. Поэтому можно попробовать симптоматическое лечение – например, прием Стрепсилс® Интенсив, таблетки для рассасывания [медово-лимонные]. В состав этого препарата входит флурбипрофен – лекарственное средство, которое обладает обезболивающим действием.

Препарат Стрепсилс® Интенсив, таблетки для рассасывания [медово-лимонные] помогает лечитьвирусные, бактериальные и грибковые инфекционно-воспалительные заболевания полости рта и глотки. Препарат содержит натуральный мед, что приносит дополнительную пользу при лечении боли в горле.

Препарат направлен на уменьшение отека и затруднений при глотании, способствует облегчению боли и избавляет от ощущения раздражения в горле. Он оказывает местное обезболивающее и противовоспалительное действие на слизистую оболочку полости рта и горла. 9

Способ применения и дозировки

9

Взрослые и дети старше 12 лет: медленно рассасывать по одной таблетке каждые 3-6 часов.

Максимальная суточная доза: 5 таблеток.

Продолжительность курса лечения – не более 3 дней.

Перед применением препарата ознакомьтесь с инструкцией. Если при приеме препарата в течение 3 дней симптомы сохраняются, необходимо прекратить лечение и обратиться к врачу.

Создан антибиотик, против которого бактерии бессильны

https://ria.ru/20200603/1572416743.html

Создан антибиотик, против которого бактерии бессильны

Создан антибиотик, против которого бактерии бессильны — РИА Новости, 03.06.2020

Создан антибиотик, против которого бактерии бессильны

Американские ученые обнаружили соединение, которое может стать уникальным препаратом нового поколения, побеждающего даже самые устойчивые к антибиотикам… РИА Новости, 03.06.2020

2020-06-03T18:00

2020-06-03T18:00

2020-06-03T19:51

наука

сша

принстонский университет

открытия — риа наука

здоровье

биология

бактерии

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151991/70/1519917062_0:3:1036:586_1920x0_80_0_0_66bf81dd518354ea865f3da9aa2c0f2b.jpg

МОСКВА, 3 июн — РИА Новости. Американские ученые обнаружили соединение, которое может стать уникальным препаратом нового поколения, побеждающего даже самые устойчивые к антибиотикам бактерии. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.За последние тридцать лет на рынке не появилось ни одного нового препарата, способного убивать грамотрицательные бактерии. Ключевое их отличие от грамположительных состоит в том, что грамотрицательные бактерии защищены внешним слоем, который оберегает их от большинства антибиотиков.Ученые из Принстонского университета обнаружили соединение SCH-79797, обладающее двойным действием — оно может одновременно прокалывать стенки бактерий и разрушать фолиевую кислоту в их клетках. При этом у бактерий не вырабатывается к нему лекарственной устойчивости.Руководитель исследования, профессор Земером Гитай (Zemer Gitai) сравнивает SCH-79797 с «отравленной стрелой» — комбинацией двух видов оружия — яда и клинка. Оружие, которое одновременно атакует изнутри и снаружи, может уничтожить даже самых сильных противников — от широко распространенной кишечной палочки Escherichia coli до могущественных стафилококка и гонококка, устойчивых ко всем известным антибиотикам. «Это первый антибиотик, который без сопротивления воздействует и на грамположительные и на грамотрицательные бактерии. Мы надеемся, что в будущем это приведет к появлению новых типов антибиотиков», — приводятся в пресс-релизе университета слова Гитая.Основная проблема антибиотиков заключается в том, что бактерии быстро вырабатывают к ним резистентность. Авторы отмечают, что они не наблюдали никакой выработки устойчивости к новому соединению. По их словам, это похоже на мечту — антибиотик, который эффективен против патогенов, не формирует устойчивость и при этом безопасен для людей.»Это действительно выглядит многообещающе, поэтому мы назвали соединение «иррезистин», — говорит ученый.Обычно разработка нового антибактериального препарата происходит следующим образом: ученые находят молекулу, способную убивать бактерии, выращивают несколько поколений микроорганизмов, наблюдая, каким образом патогены вырабатывают к ней устойчивость, а потом редактируют молекулу.Но в данном случае ничего редактировать не пришлось, так как резистентность не вырабатывалась. Но перед авторами встала другая задача: доказать своим коллегам и экспертам, что ни один патоген действительно не может противостоять SCH-79797.Исследователи в течение 25 дней снова и снова подвергали патогены воздействию препарата. Так как у бактерий новое поколение появляется примерно каждые 20 минут, микробы имели миллионы шансов развить резистентность, но они этого не сделали. При этом к другим антибиотикам, которые ученые использовали для сравнения, устойчивость вырабатывалась очень быстро.Для своих опытов ученые даже получили из хранилищ Всемирной организации здравоохранения наиболее устойчивый штамм гонококка Neisseria gonorrhoeae, который входит в топ-5 самых сложных для лечения патогенов. Иррезистин победил и его.»Гонорея представляет собой огромную проблему в плане множественной лекарственной устойчивости, — отмечает Гитай. — У человечества закончились лекарства от гонореи. То, что раньше было последней линией защиты, лекарством в случае чрезвычайной ситуации, теперь не работает». Исследователи продемонстрировали, что иррезистин эффективно лечит мышей, инфицированных Neisseria gonorrhoeae.

https://ria.ru/20200408/1569747118.html

https://ria.ru/20190621/1555750534.html

сша

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151991/70/1519917062_127:0:911:588_1920x0_80_0_0_6a6b3734fae0550dcaf1a0551ca3c4e5.jpg

РИА Новости

[email protected] ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

сша, принстонский университет, открытия — риа наука, здоровье, биология, бактерии

МОСКВА, 3 июн — РИА Новости. Американские ученые обнаружили соединение, которое может стать уникальным препаратом нового поколения, побеждающего даже самые устойчивые к антибиотикам бактерии. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

За последние тридцать лет на рынке не появилось ни одного нового препарата, способного убивать грамотрицательные бактерии. Ключевое их отличие от грамположительных состоит в том, что грамотрицательные бактерии защищены внешним слоем, который оберегает их от большинства антибиотиков.

Ученые из Принстонского университета обнаружили соединение SCH-79797, обладающее двойным действием — оно может одновременно прокалывать стенки бактерий и разрушать фолиевую кислоту в их клетках. При этом у бактерий не вырабатывается к нему лекарственной устойчивости.

Руководитель исследования, профессор Земером Гитай (Zemer Gitai) сравнивает SCH-79797 с «отравленной стрелой» — комбинацией двух видов оружия — яда и клинка. Оружие, которое одновременно атакует изнутри и снаружи, может уничтожить даже самых сильных противников — от широко распространенной кишечной палочки Escherichia coli до могущественных стафилококка и гонококка, устойчивых ко всем известным антибиотикам.

«Это первый антибиотик, который без сопротивления воздействует и на грамположительные и на грамотрицательные бактерии. Мы надеемся, что в будущем это приведет к появлению новых типов антибиотиков», — приводятся в пресс-релизе университета слова Гитая.

8 апреля 2020, 14:08НаукаУченые раскрыли, почему стафилоккок больше не лечится антибиотиками

Основная проблема антибиотиков заключается в том, что бактерии быстро вырабатывают к ним резистентность. Авторы отмечают, что они не наблюдали никакой выработки устойчивости к новому соединению. По их словам, это похоже на мечту — антибиотик, который эффективен против патогенов, не формирует устойчивость и при этом безопасен для людей.

«Это действительно выглядит многообещающе, поэтому мы назвали соединение «иррезистин», — говорит ученый.

Обычно разработка нового антибактериального препарата происходит следующим образом: ученые находят молекулу, способную убивать бактерии, выращивают несколько поколений микроорганизмов, наблюдая, каким образом патогены вырабатывают к ней устойчивость, а потом редактируют молекулу.

Но в данном случае ничего редактировать не пришлось, так как резистентность не вырабатывалась. Но перед авторами встала другая задача: доказать своим коллегам и экспертам, что ни один патоген действительно не может противостоять SCH-79797.

Исследователи в течение 25 дней снова и снова подвергали патогены воздействию препарата. Так как у бактерий новое поколение появляется примерно каждые 20 минут, микробы имели миллионы шансов развить резистентность, но они этого не сделали. При этом к другим антибиотикам, которые ученые использовали для сравнения, устойчивость вырабатывалась очень быстро.

Для своих опытов ученые даже получили из хранилищ Всемирной организации здравоохранения наиболее устойчивый штамм гонококка Neisseria gonorrhoeae, который входит в топ-5 самых сложных для лечения патогенов. Иррезистин победил и его.

«Гонорея представляет собой огромную проблему в плане множественной лекарственной устойчивости, — отмечает Гитай. — У человечества закончились лекарства от гонореи. То, что раньше было последней линией защиты, лекарством в случае чрезвычайной ситуации, теперь не работает».

Исследователи продемонстрировали, что иррезистин эффективно лечит мышей, инфицированных Neisseria gonorrhoeae.

21 июня 2019, 08:00НаукаУченые нашли замену антибиотикам

Антибиотики: Вы злоупотребляете ими?

Антибиотики: Вы злоупотребляете ими?

Узнайте, как чрезмерное использование антибиотиков привело к увеличению числа устойчивых к лекарствам микробов, и что вы можете сделать, чтобы остановить эту угрозу для здоровья.

Персонал клиники Майо

Антибиотики являются важными лекарствами. Было бы трудно переоценить преимущества пенициллина и других антибиотиков в лечении бактериальных инфекций, предотвращении распространения болезни и уменьшении серьезных осложнений болезни.

Но некоторые лекарства, которые раньше были стандартными средствами лечения бактериальных инфекций, теперь менее эффективны или вообще не работают. Когда антибиотик больше не действует на определенный штамм бактерий, говорят, что эти бактерии устойчивы к антибиотикам. Устойчивость к антибиотикам является одной из самых острых проблем здравоохранения в мире.

Чрезмерное и неправильное использование антибиотиков являются ключевыми факторами, способствующими устойчивости к антибиотикам. Общественность, врачи и больницы играют определенную роль в обеспечении надлежащего использования лекарств и минимизации развития устойчивости к антибиотикам.

Что вызывает устойчивость к антибиотикам?

Бактерия сопротивляется лечению, если бактерия каким-то образом изменилась. Это изменение либо защищает бактерию от действия лекарства, либо нейтрализует действие лекарства.

Любая бактерия, пережившая лечение антибиотиками, может размножаться и передавать свои резистентные свойства. Кроме того, некоторые бактерии могут передавать свои свойства устойчивости к лекарствам другим бактериям — как бы передавая шпаргалку, чтобы помочь друг другу выжить.

Тот факт, что у бактерий развивается устойчивость к лекарству, является нормальным и ожидаемым. Но то, как используются лекарства, влияет на то, как быстро и в какой степени возникает резистентность.

Злоупотребление антибиотиками

Чрезмерное использование антибиотиков, особенно прием антибиотиков, даже если они не являются подходящим лечением, способствует развитию устойчивости к антибиотикам. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, от одной трети до половины использования антибиотиков у людей является ненужным или нецелесообразным.

Антибиотики лечат бактериальные инфекции, но не вирусные инфекции. Например, антибиотики являются подходящим средством для лечения ангины, вызванной бактерией Streptococcus pyogenes. Но это не правильное лечение большинства болей в горле, вызванных вирусами.

Другие распространенные вирусные инфекции, при которых не помогает лечение антибиотиками, включают:

  • Холодный
  • Грипп (грипп)
  • Бронхит
  • Большинство случаев кашля
  • Некоторые ушные инфекции
  • Некоторые инфекции носовых пазух
  • Желудочный грипп

Прием антибиотиков при вирусной инфекции:

  • Не лечит инфекцию
  • Не защитит других людей от болезней
  • Не поможет вам или вашему ребенку почувствовать себя лучше
  • Может вызывать ненужные и вредные побочные эффекты
  • Способствует устойчивости к антибиотикам

Если вы принимаете антибиотик, когда у вас действительно есть вирусная инфекция, антибиотик атакует бактерии в вашем организме — бактерии, которые либо полезны, либо, по крайней мере, не вызывают заболевания. Это неправильно направленное лечение может затем повысить устойчивость к антибиотикам у безвредных бактерий, которые могут быть переданы другим бактериям, или создать возможность для потенциально вредных бактерий заменить безвредные.

Ответственный прием антибиотиков

Заманчиво перестать принимать антибиотик, как только почувствуете себя лучше. Но полное лечение необходимо для уничтожения болезнетворных бактерий. Невыполнение назначенного антибиотика может привести к необходимости возобновить лечение позже и может способствовать распространению устойчивых к антибиотикам свойств среди вредных бактерий.

Последствия устойчивости к антибиотикам

В течение многих лет внедрение новых антибиотиков опережало развитие устойчивости к антибиотикам. Однако в последние годы скорость резистентности к лекарствам привела к увеличению числа проблем со здоровьем.

Ежегодно в Соединенных Штатах происходит примерно 2 миллиона инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями, что приводит к 23 000 смертей.

Другие последствия лекарственно-устойчивых инфекций включают:

  • Более серьезное заболевание
  • Более длительное восстановление
  • Более частая или более длительная госпитализация
  • Больше посещений врача
  • Более дорогие процедуры

Управление антибиотиками

Надлежащее использование антибиотиков — часто называемое рациональным использованием антибиотиков — может помочь:

  • Сохранение эффективности существующих антибиотиков
  • Продлить срок службы современных антибиотиков
  • Защита людей от инфекций, устойчивых к антибиотикам
  • Избегайте побочных эффектов от неправильного использования антибиотиков

Многие больницы и медицинские ассоциации внедрили новые руководства по диагностике и лечению, чтобы обеспечить эффективное лечение бактериальных инфекций и сократить ненадлежащее использование антибиотиков.

Общественность также играет роль в рациональном использовании антибиотиков. Вы можете помочь уменьшить развитие устойчивости к антибиотикам, если:

  • Не заставляйте своего врача выписывать вам рецепт на антибиотики. Обратитесь к врачу за советом о том, как лечить симптомы.
  • Соблюдайте правила гигиены, чтобы избежать бактериальных инфекций, требующих лечения антибиотиками.
  • Убедитесь, что вы и ваши дети получили рекомендуемые прививки. Некоторые рекомендуемые вакцины защищают от бактериальных инфекций, таких как дифтерия и коклюш.
  • Уменьшите риск заражения бактериальной инфекцией пищевого происхождения. Не пейте сырое молоко, мойте руки и готовьте продукты до безопасной внутренней температуры.
  • Используйте антибиотики только по назначению врача. Примите предписанную суточную дозу и пройдите весь курс лечения.
  • Никогда не принимайте оставшиеся антибиотики при более позднем заболевании. Они могут быть неправильным антибиотиком и не будут полным курсом лечения.
  • Никогда не принимайте антибиотики, прописанные другому человеку.

Получите самую свежую медицинскую информацию от экспертов Mayo Clinic.

Зарегистрируйтесь бесплатно и будьте в курсе последних научных достижений, советов по здоровью и актуальных тем, связанных со здоровьем, таких как COVID-19, а также экспертных знаний по управлению здоровьем.

Узнайте больше об использовании данных Mayo Clinic.

Чтобы предоставить вам наиболее актуальную и полезную информацию, а также понять, какие информация полезна, мы можем объединить вашу электронную почту и информацию об использовании веб-сайта с другая информация о вас, которой мы располагаем. Если вы пациент клиники Майо, это может включать защищенную информацию о здоровье. Если мы объединим эту информацию с вашей защищенной медицинской информации, мы будем рассматривать всю эту информацию как информацию и будет использовать или раскрывать эту информацию только так, как указано в нашем уведомлении о практики конфиденциальности.Вы можете отказаться от получения сообщений по электронной почте в любое время, нажав на ссылка для отписки в письме.

Подписаться!

Спасибо за подписку

Наш электронный информационный бюллетень Housecall будет держать вас в курсе последней медицинской информации.

Извините, что-то пошло не так с вашей подпиской

Повторите попытку через пару минут

Повторить попытку

15 февраля 2020 г. Показать ссылки
  1. Watkins RR, et al.Обзор: глобальное и локальное воздействие устойчивости к антибиотикам. Инфекционные клиники Северной Америки. 2016;30:313.
  2. Об устойчивости к противомикробным препаратам. Центры по контролю и профилактике заболеваний. https://www.cdc.gov/drugresistance/about.html. По состоянию на 29 ноября 2017 г.
  3. Устойчивость к антибиотикам. Центры по контролю и профилактике заболеваний. https://www.cdc.gov/narms/faq.html#aranimals. По состоянию на 11 сентября 2017 г.
  4. Холубар М. и др. Антимикробная терапия в амбулаторных условиях.https://www.uptodate.com/contents/search. По состоянию на 17 ноября 2017 г.
  5. Антибиотики не всегда помогают. Центры по контролю и профилактике заболеваний. https://www.cdc.gov/features/getsmart/index.html. По состоянию на 11 сентября 2017 г.
  6. Что вы можете сделать. Центры по контролю и профилактике заболеваний. https://www.cdc.gov/antibiotic-use/community/about/can-do. html. По состоянию на 29 ноября 2017 г.
Подробнее

Продукты и услуги

  1. The Mayo Clinic Diet Online
  2. Книга: The Mayo Clinic Diet

.

Как действуют антибиотики? — HealthyChildren.org

Антибактериальные препараты не являются панацеей от каждой инфекции, которую получает ваш ребенок. На самом деле существует 2 основных типа микробов, которые вызывают большинство инфекций: вирусы и бактерии, а антибактериальные препараты полезны только против бактерий.

  • Бактерии — это одноклеточные организмы размером всего несколько тысячных долей миллиметра. Они живут на нашей коже, в нашей пищеварительной системе, во рту и горле.На самом деле, на нас или внутри нас живут и процветают сто тысяч миллиардов бактерий. Хотя большинство из них либо безвредны, либо действительно играют положительную роль в организме (например, помогают расщеплять питательные вещества в нашем рационе), некоторые из них опасны и вызывают болезни. Они ответственны за многие детские заболевания, включая большинство ушных инфекций, острый фарингит, некоторые инфекции носовых пазух и инфекции мочевыводящих путей.

  • Вирусы даже меньше бактерий. Полиовирус, например, имеет диаметр всего 16 миллионных долей миллиметра.Несмотря на свой размер, вирусы могут вызывать легкие и серьезные заболевания при попадании в здоровые клетки организма. Они ответственны за простуду, грипп и большинство болей в горле и кашля. Они также вызывают оспу, корь, эпидемический паротит, гепатит и синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). Какими бы мощными ни были антибактериальные препараты, при правильном использовании они не могут убивать вирусы и не действуют против вирусных инфекций. Если их дать вашему ребенку, когда у него вирусная инфекция, они могут не только вызвать побочные эффекты, но и усугубить серьезную проблему устойчивости к антибиотикам.Существуют препараты, называемые противовирусными, которые были разработаны для борьбы с вирусами.

Для детей антибиотики доступны в различных формах, включая таблетки, капсулы, жидкости и жевательные таблетки. Некоторые антибиотики выпускаются в виде мазей, а другие — в виде капель (например, при ушных инфекциях). Когда педиатр прописывает антибиотик, он выбирает наиболее подходящий для конкретного микроба, вызывающего заболевание у вашего ребенка.

Действие антибактериальных препаратов

Антибактериальные препараты борются с инфекционными бактериями в организме.Они атакуют патологический процесс, разрушая структуру бактерий или их способность делиться или размножаться. Ученые часто классифицируют антибактериальные препараты следующим образом:

  • Некоторые антибактериальные препараты (например, пенициллин, цефалоспорин) сразу убивают бактерии и называются бактерицидными. Они могут напрямую атаковать клеточную стенку бактерий, что повреждает клетку. Бактерии больше не могут атаковать организм, предотвращая дальнейшее повреждение этих клеток внутри организма.

  • Другие антибактериальные препараты (например, тетрациклин, эритромицин) блокируют рост или размножение бактерий. Часто называемые бактериостатическими антибиотиками, они предотвращают попадание питательных веществ к бактериям, что препятствует их делению и размножению. Поскольку для продолжения процесса болезни необходимы миллионы бактерий, эти антибиотики могут остановить инфекцию и дать собственной иммунной системе организма время для атаки.

Некоторые антибактериальные препараты относятся к широкому спектру и могут бороться со многими типами микробов в организме, в то время как другие действуют более специфично.Если ваш педиатр использует кровь, мочу или другие анализы, которые определяют конкретные бактерии, вызывающие инфекцию у вашего ребенка, ваш педиатр может назначить антибактериальное средство, которое может воздействовать на эти микробы.

Помните, если у вашего ребенка простуда, антибиотики не помогут. Иногда родителям сложно определить, вызвано ли заболевание их ребенка вирусами или бактериями. По этой причине никогда не пытайтесь самостоятельно диагностировать и лечить болезнь вашего ребенка. Свяжитесь или посетите офис своего педиатра.

Побочные эффекты антибиотиков

Какими бы мощными и полезными ни были антибиотики, у некоторых людей они могут вызывать побочные эффекты. У детей они могут вызывать дискомфорт в желудке, жидкий стул или тошноту. У некоторых детей бывает аллергическая реакция на пенициллин и другие антибиотики, вызывающая такие симптомы, как кожная сыпь или затрудненное дыхание. Если эти аллергические симптомы становятся тяжелыми, вызывая затрудненное дыхание, затрудненное глотание из-за стеснения в горле или свистящее дыхание, позвоните своему педиатру и немедленно обратитесь в отделение неотложной помощи.

Использовались ли когда-либо антибиотики для предотвращения болезней?

Хотя противомикробные препараты в основном используются для лечения инфекций, которые могут развиться у вашего младенца или ребенка, их иногда назначают для предотвращения возникновения болезни. Например, детям с частыми инфекциями мочевыводящих путей иногда назначают антибактериальные препараты, чтобы уменьшить вероятность рецидива. Лекарства могут убить бактерии, прежде чем они смогут вызвать инфекцию.

Вот другие обстоятельства, при которых детям могут быть назначены профилактические (превентивные) антибактериальные препараты.

  • Ваш педиатр может прописать вашему ребенку пенициллин для профилактики острой ревматической лихорадки.

  • Иногда ребенку, укушенному собакой, другим животным или даже другим человеком, назначают лекарства для предотвращения развития инфекции.

  • Когда подростки госпитализированы для хирургического вмешательства, перед операцией им могут дать лекарства, чтобы предотвратить развитие инфекции в месте хирургического разреза.Обычно эти препараты дают детям не более чем за 30 минут до операции. Одной дозы часто достаточно.

Если ваш педиатр считает, что вашему ребенку могут быть полезны лекарства в профилактических целях, ваш педиатр тщательно подберет их и выпишет на максимально короткий срок. Эта стратегия уменьшит вероятность того, что использование этих препаратов усугубит проблему устойчивости к противомикробным препаратам.

Информация, содержащаяся на этом веб-сайте, не должна использоваться в качестве замены медицинской помощи и рекомендаций вашего педиатра.Могут быть варианты лечения, которые ваш педиатр может порекомендовать в зависимости от индивидуальных фактов и обстоятельств.

Бактерии, «толерантные» к одному антибиотику, с большей вероятностью разовьют устойчивость

Одним из способов решения растущей проблемы устойчивости к антибиотикам является использование нескольких препаратов. Дайте пациентам два антибиотика, думается, и даже если микробы устойчивы к одному из них, другой будет работать. Но новое исследование показывает, что комбинации препаратов могут ускорить развитие резистентности.

В статье, опубликованной в четверг в журнале Science , , израильские исследователи показали, что, когда у пациента развивается толерантность к одному антибиотику в комбинации, что означает, что он убивает бактерии медленнее, становится более вероятной прямая резистентность ко второму препарату. Предыдущая работа той же команды и других уже показала тот же эффект в лабораторной чашке: они обнаружили, что замедление скорости уничтожения может привести к резистентности, при которой бактерии продолжают расти даже в присутствии антибиотика.Но это было первое исследование, продемонстрировавшее этот процесс на людях, по словам его главного автора Натали Балабан, биофизика из Еврейского университета в Иерусалиме.

Исследование, хотя и небольшое, выявило серьезную угрозу тому, как врачи в настоящее время думают о комбинированных антибиотиках, говорит Раманан Лаксминараян, директор Центра динамики, экономики и политики заболеваний в Вашингтоне, округ Колумбия, который не участвовал в работе. «Придется переосмыслить весь наш подход к антибиотикам», — говорит Лаксминараян, который также является старшим научным сотрудником Принстонского университета.«Мы не можем сделать это «раздать всем и кумбая [подход]», чему мы сейчас следуем».

Клиницисты, как правило, не сосредотачиваются на толерантности, потому что в краткосрочной перспективе она может не иметь большого значения. «Их собственные пациенты [вероятно] будут излечимы», — говорит Лаксминараян, хотя смертоносное действие антибиотика может проявляться медленнее. «Это действительно проблема общественного здравоохранения, а не клиническая проблема» для одного пациента.

«Мы согласны с тем, что разумное использование и надлежащее управление противомикробными препаратами имеют решающее значение для сохранения долговечности наших антибиотиков», — говорят Эндрю Берти, доцент Колледжа фармацевтики и медицинских наук им. Фармацевтический колледж Университета Миннесоты.Ни Берти, ни Хирш не участвовали в исследовании, но они написали в соавторстве соответствующую статью «Перспективы» в том же выпуске Science . «Однако, — говорят они, — в отсутствие быстрых проверенных средств для определения толерантности к антибиотикам мы по-прежнему видим четкую роль комбинированной антибактериальной терапии в случаях документально подтвержденной стафилококковой инфекции, [где такие] комбинации сохраняют свою способность подавлять развитие резистентности к типичным, нетолерантным бактериям».

Каждый год в США.S., более 35 000 человек умирают и более 2,8 миллиона заболевают от устойчивых к антибиотикам инфекций, по данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний. Проблема в том, что толерантность нельзя измерить в клинике, поэтому врачи не могут сказать, развилась ли она у пациента. По словам Балабан, это не будет иметь большого значения для здорового человека, которому просто нужна небольшая помощь для борьбы с инфекцией. Но это может быть опасно для жизни уже ослабленного пациента с инфекцией крови.

Балабан и ее коллеги из Еврейского университета в Иерусалиме и Медицинского центра Шаарей Цедек в Израиле изучили эволюцию потенциально смертельного метициллин-резистентного штамма Staphylococcus aureus (MRSA) у двух пациентов с инфекциями крови, которые продолжались более двух недель, хотя они были на антибиотиках. Одному пациенту впервые был назначен антибиотик ванкомицин. Через четыре дня к режиму лечения этого человека был добавлен рифампицин. Затем, с 8-го по 14-й день, ванкомицин заменили на даптомицин.

Когда команда исследовала бактерии, взятые у пациента, микробы, у которых развилась толерантность к ванкомицину, также медленнее уничтожались даптомицином. И комбинация рифампицина и даптомицина оказалась не более эффективной, чем монотерапия.

Исследователи также показали, что такая устойчивость развивается у некоторых других опасных бактерий и с другими комбинациями антибиотиков. Затем они планируют изучить, проявляется ли эффект у других типов бактерий, говорит Балабан, а также изучить комбинации антибиотиков, которые могут эффективно лечить опасные для жизни инфекции, не вызывая резистентности.

Теоретически ожидается, что второй препарат в комбинации убьет все микробы, оставшиеся в живых после первого антибиотика. Но новое исследование показало, что, когда пациент уже толерантен к первому препарату, добавление второго стимулирует резистентность, способствуя размножению бактерий, которые не были уничтожены сразу.

По словам Берти, по мере того, как уровень антибиотика у пациента падает между ежедневными дозами, бактерии, которые «уснули» в присутствии препарата, могут пробудиться и размножиться в достаточной степени, чтобы развить резистентность.Хирш говорит, что главный вклад нового исследования заключался в обнаружении у пациентов того, что уже наблюдалось в лаборатории. Берти соглашается: «Это предполагалось долгое время, — говорит он. «Это впервые было показано» окончательно у пациентов.

Балабан говорит, что те же самые эволюционные процессы, связанные с развитием толерантности и устойчивости к антибиотикам, вероятно, также играют роль в раке и могут быть использованы для информирования о лечении. Опухолевые клетки могут сначала стать устойчивыми к химиотерапии, а затем развить устойчивость и распространить ее на другие препараты.Однако сама она не планирует проводить такие исследования.

Новое изучение указывает на потребность в лабораторном тесте, чтобы определить, терпимы ли бактерии, заражающие пациента, к запланированной антибиотикотерапии перед началом терапии, говорит Брюс Левин, профессор биологии Университета Эмори. Левин, биолог-эволюционист, изучающий инфекционные заболевания и медикаментозное лечение и не участвовавший в исследовании, добавляет, что он был заинтригован и впечатлен результатами. Вопрос в том, говорит он, «послужит ли это исследование предупреждением, [и] отреагируют ли на него люди? Или это будет просто еще одно академическое упражнение?»

Примечание редактора (13.01.20): эта статья была обновлена, чтобы включить дополнительные комментарии Эндрю Берти и Элизабет Хирш по использованию комбинированной антибактериальной терапии.

Посмотрите, как бактерии уклоняются от антибиотиков и превращаются в супербактерий: уколы

Если вы когда-нибудь хотели увидеть, как на ваших глазах эволюционирует супержук, вам повезло. Исследователи засняли эксперимент, в результате которого были созданы бактерии, в тысячу раз более устойчивые к лекарствам, чем их предки. В замедленном видео белая бактериальная колония ползет по огромной черной чашке Петри, покрытой вертикальными полосами последовательно увеличивающихся доз антибиотика.

Колония останавливается, когда достигает первой полосы антибиотика, создавая резкую границу между белой колонией и черной чашкой Петри. Затем бактерии начинают проникать в ядовитый бульон. Появляется больше точек, и они начинают расти, стремясь к следующей, более сильной полосе антибиотика. Бактерии эволюционируют. По прошествии почти двух недель реального времени они стали устойчивыми к сильнейшему антибиотику и полностью захватили чашку Петри размером с кухонный стол.

Мы знаем, что опасные бактерии постоянно становятся сильнее, и что это наша вина из-за чрезмерного и неизбирательного использования антибиотиков.Каждый год 23 000 человек в США умирают в результате заражения супербактериями. Но обычно мы не видим, как создаются супержуки.

Для большинства людей эволюция носит лишь концептуальный характер, говорит Тами Либерман, микробиолог-эволюционист из Массачусетского технологического института. Она и ее доктор философии. советник Рой Кишони из Гарвардской медицинской школы и Техниона — Израильского технологического института — хотел чего-то, что сделало бы эволюцию супербактерий более конкретной. «Цель состояла в том, чтобы увидеть эволюцию, а не абстрагироваться от нее», — говорит она.

Их видео и отчет были опубликованы в четверг в журнале Science .

За счет того, что бактерии E. coli растут в полосах все более сильных доз антибиотика, ученые могут создать впечатление, что эволюция идет по тарелке. Но установка имела другой эффект, которого исследователи не ожидали. Более быстрорастущие колонии устойчивых бактерий останавливали рост более медленных, но более устойчивых к лекарствам колоний и становились более успешными.

Когда бактерии развивают устойчивость к лекарствам, это обычно дорого обходится бактериям. В присутствии антибиотика быстрорастущие колонии растут не так быстро, как более медленные, но зачастую это не имеет значения. Если штамм хочет жить дальше, он просто должен первым добраться до следующего человека или источника пищи. «[Это] явление было очень, очень сложно изучать классическим путем», — говорит Майкл Бейм, постдоктор, который построил чашку Петри размером 4 на 2 фута в лаборатории Кишони. В его штуковине невозможно промахнуться.

И если ученые увидят его, возможно, они смогут начать его изучать. По словам Памелы Йе, микробиолога из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, не участвовавшей в эксперименте, использование чего-то такого простого, как гигантская чашка Петри, может помочь ученым открыть то пространственное измерение, которое отсутствовало в лаборатории. «Надеюсь, это напомнит людям, насколько важным может быть пространственный элемент».

Возможно, можно провести много исследований, отказавшись от маленьких классических чашек Петри, говорит Йе. Но пока Кишони 2 на 4 в основном просто демонстрация. Надеюсь, полезный, говорит Либерман. «Получение большего числа людей, чтобы понять, как быстро у бактерий развивается устойчивость к антибиотикам, может помочь людям понять, почему им не следует назначать антибиотики. Устойчивость к лекарствам — это не какая-то абстрактная угроза. Это реальная угроза».

Антибиотики | Микробы и организм человека

Антибиотики — это химические вещества, которые убивают или подавляют рост бактерий и используются для лечения бактериальных инфекций.Они производятся в природе почвенными бактериями и грибами. Это дает микробу преимущество в борьбе за пищу, воду и другие ограниченные ресурсы в определенной среде обитания, поскольку антибиотик убивает их конкуренцию.

© Dr_Microbe / iStock Грибки Penicillium, которые вызывают порчу пищевых продуктов и используются для производства первого антибиотика пенициллина. Трехмерная иллюстрация, показывающая споры, конидии и конидиеносцы.

Как действуют антибиотики

Антибиотики используют разницу между структурой бактериальной клетки и клетки-хозяина.

Они могут предотвратить размножение бактериальных клеток, чтобы бактериальная популяция оставалась неизменной, позволяя защитному механизму хозяина бороться с инфекцией или убивать бактерии, например, останавливая механизм, отвечающий за построение их клеточных стенок.

Антибиотик также можно классифицировать в соответствии с диапазоном патогенов, против которых он эффективен. Пенициллин G уничтожает только несколько видов бактерий и известен как антибиотик узкого спектра действия.Тетрациклин эффективен против широкого спектра микроорганизмов и известен как антибиотик широкого спектра действия.

Устойчивость к антибиотикам

Бактерии считаются лекарственно-устойчивыми, если они больше не ингибируются антибиотиком, к которому они ранее были чувствительны. Появление и распространение устойчивых к антибиотикам бактерий продолжает расти как из-за чрезмерного, так и из-за неправильного использования антибиотиков.

Лечение пациента антибиотиками вызывает адаптацию или гибель микробов; это известно как «избирательное давление».Если штамм бактериального вида приобретает устойчивость к антибиотику, он выживает после лечения. По мере размножения бактериальной клетки с приобретенной устойчивостью эта устойчивость передается ее потомству. В идеальных условиях некоторые бактериальные клетки могут делиться каждые 20 минут; поэтому всего через 8 часов может существовать более 16 миллионов бактериальных клеток, обладающих устойчивостью к этому антибиотику.

Как распространяется сопротивление?

Устойчивость к антибиотикам может быть врожденной или приобретенной.Некоторые бактерии естественным образом устойчивы к некоторым антибиотикам в силу своих физиологических особенностей. Это внутреннее сопротивление. Приобретенная резистентность возникает, когда бактерия, изначально чувствительная к антибиотику, вырабатывает резистентность. Например, гены резистентности могут быть перенесены с одной плазмиды на другую плазмиду или хромосому, или резистентность может возникать из-за случайной спонтанной хромосомной мутации.

  • Микробы и болезни

    Микробы, вызывающие заболевания, называются патогенами.Узнайте, какой микроб вызывает малярию!

  • Иммунная система

    Инфекцию можно рассматривать как битву между вторгшимися патогенами и хозяином. Как работает иммунная система?

  • Пути передачи

    Узнайте, как можно заразиться микробами и передать их другим.

  • вакцинация

    Просто укол в руку – что делают вакцины?

 

Поскольку все больше бактерий становятся устойчивыми к антибиотикам, ученые сопротивляются • Trojan Family Magazine

Открытие шотландским бактериологом Александром Флемингом пенициллина, первого в мире антибиотика, спасло бесчисленное количество жизней.Но даже когда убийца бактерий впервые появился на рынке США — в последние месяцы Второй мировой войны — Флеминг предупредил мир о том, какие последствия может вызвать пенициллин.

Неправильное использование антибиотика может привести к взрыву резистентных бактерий, предупредил он в своей речи на Нобелевской премии 1945 года. Его слова оказались пророческими.

Сегодня, менее чем через 100 лет после своего появления, антибиотики проигрывают войну с микробами. Антибиотики предназначены для подавления бактерий и некоторых грибков, но супербактерии эволюционировали, чтобы выжить.Микробы построили свою мощную защиту во многом благодаря чрезмерному использованию антибиотиков у людей и животных. В эту новую эру эти лекарства быстро стали менее эффективными в борьбе с инфекцией.

«Мы не понимали, как быстро мы можем потерять то, что у нас есть в нашем наборе инструментов», — говорит Неха Нанда, медицинский директор по профилактике инфекций и управлению противомикробными препаратами в Keck Medicine Университета Южной Калифорнии. «Мы знаем историю. Почему мы позволяем истории повторяться так, что это навредит нам сегодня?»

Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) называют устойчивость к антибиотикам «одной из самых больших проблем общественного здравоохранения нашего времени».«Каждый год около 2,8 миллиона человек в США заражаются устойчивыми к антибиотикам бактериями или грибками. Более 35 000 из них умирают, из примерно 700 000 смертей во всем мире.

Ученые Университета Южной Калифорнии работают над созданием новых линий защиты от распространения мощных бактерий и грибков. Они превратили университет в эпицентр исследований, стремясь разработать новые стратегии и инструменты для противодействия растущей угрозе.

Как возникает устойчивость к антибиотикам? Рецепт от неприятностей

«Устойчивость к антибиотикам — это естественное явление, оно происходило еще до того, как люди начали ходить по земле.Мы только усугубляем ситуацию», — говорит Адам Смит, инженер-эколог из Инженерной школы Университета Южной Калифорнии в Витерби, который изучает наличие устойчивых к антибиотикам бактерий в нашей системе водоснабжения. Он добавляет, что микробы приобрели такую ​​устойчивость благодаря адаптации, что «мы быстро достигаем постантибиотического мира».

При правильном применении антибиотики могут вылечить многие бактериальные инфекции, от острого фарингита до инфекций мочевыводящих путей. Но по оценкам CDC, по крайней мере 30% назначений антибиотиков в отделениях неотложной помощи, больницах и клиниках неуместны.Их выдают за проблемы со здоровьем, вызванные вирусом, которые они не могут решить, например, грипп или простуду.

Говорит Нанда: «Что разочаровывает, так это то, почему это произошло — отсутствие дисциплинарного ограничения на назначение антибиотиков».

Если вы принимаете антибиотик от гриппа, лекарство не будет воздействовать на вирус. Но это уничтожит других наблюдателей, таких как хорошие бактерии, которые переваривают пищу, сохраняют наше здоровье и атакуют инфекцию. Любые выжившие микробы, оставшиеся в вашем теле, становятся более жесткими. Эти выжившие размножаются и обмениваются своими устойчивыми к наркотикам генами, как коллекционные карточки.Чем больше пациенты принимают антибиотики, тем чаще это может произойти.

Поскольку антибиотики так часто используются в больницах, а бактерии процветают в таких условиях, в этих учреждениях иногда могут быть устойчивые микробы.

Это означает, что хронически больные и люди с ослабленным иммунитетом, которым, скорее всего, потребуется интенсивная медицинская помощь, подвергаются особо высокому риску. Все чаще врачи вынуждены говорить своим госпитализированным пациентам, что для их лечения нет антибиотиков или что «они вынуждены принимать лекарства в крайнем случае», — говорит Нанда.

Проблема усугубляется тем, что назначение антибиотиков стало тем, что Нанда называет «социальным актом». Врачи хотят помочь пациентам — «что-то сделать», — говорит она, — и пациенты часто настаивают на назначении антибиотиков, когда чувствуют себя плохо.

Посмотрите наше видео об устойчивости к антибиотикам, чтобы узнать, как это происходит.

Джейсон Доктор, эксперт по поведению врачей и психологии в Школе государственной политики USC Price, называет назначение антибиотиков серой зоной, потому что это так часто требует осуждения.По его словам, наилучший курс лечения пациента может быть неясен, что может привести к чрезмерному назначению врачом.

Национальное исследование 2019 года, проведенное Доктором и другими исследователями, освещает эту проблему. Выяснилось, что 91% врачей первичного звена считают неправильное назначение антибиотиков проблемой в амбулаторных условиях, но только 37% согласны с тем, что это имеет место в их практике. «Врачи признают наличие проблемы, — говорит он, — но не понимают, что несут за нее ответственность.

Большая часть его исследований сосредоточена на том, как убедить врачей сократить количество назначений антибиотиков. Одна работающая стратегия: поставьте перед ними цель по эффективности. Доктор говорит, что если вы покажете врачам, что их коллеги выписывают меньше неуместных рецептов, «они захотят изменить свое поведение, чтобы подражать своим коллегам».

Бактериальные злодеи в основе устойчивости к антибиотикам

Кто такие суперзлодеи вселенной супержуков? Грамотрицательные бактерии.Они блокируют борющиеся с инфекцией лейкоциты и лекарства своей защитной внешней капсулой. Примеры этих плохих микробов включают Escherichia coli (широко известную как E. coli ), вызывающую респираторные инфекции, диарею и многое другое, а также Salmonella и связанные с ней болезни пищевого происхождения.

Не забывайте о грибах. Чарльз МакКенна, директор Центра открытия лекарств в Колледже литературы, искусств и наук Университета Южной Калифорнии в Дорнсайфе, ведет глобальную охоту за новыми подходами к противогрибковому лечению.В настоящее время на его радаре находится агрессивный дрожжеподобный грибок Candida auris . По его словам, эта новая угроза вызывает заражение крови, ран и ушных инфекций, а также отталкивает большинство антибиотиков. «Потенциально он может противостоять всем им, и у нас не будет вариантов».

Как объясняет Маккенна, супербактерии получили свое название, потому что они равнодушны ко многим лекарствам. «Если бы у нас были приличные лекарства, они бы больше не были супербагами — они бы вышли из бизнеса», — говорит он. Решение состоит в том, чтобы улучшить поиск лекарств.

Это всегда будет тяжелая битва. Бактерии имеют эволюционную фору в несколько миллионов лет.

Брайан Луна

Процесс открытия лекарств во всем мире слишком медленный и дорогостоящий, говорит он, и «вирусы и бактерии могут мутировать быстрее, чем мы можем создать новое лекарство». На разработку и одобрение нового антибиотика уходит 10 и более лет. Но Маккенна надеется. Если его предсказания оправдаются, искусственный интеллект вскоре ускорит открытие новых лекарств.Роботы еще не находят лекарства, убивающие микробы, но он видит их на горизонте.

Пока Маккенна смотрит в будущее, микробиолог Брайан Луна смотрит в прошлое в поисках опасного для жизни суперзлодея: Acinetobacter baumannii . Штаммы этих бактерий с высокой лекарственной устойчивостью обычно заражают уязвимых пациентов в больницах.

Вместе со своими коллегами из Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии и других учреждений Луна изучил 12 000 лекарств, уже одобренных для других состояний, чтобы выяснить, может ли одно из них работать против А.Бауманний . Команда USC нашла ответ среди классиков: рифабутин, препарат, открытый в 1975 году и первоначально использовавшийся для лечения туберкулеза.

Теперь исследователи пытаются нанять другие старые антибиотики для выполнения новых задач. «Это всегда будет тяжелая битва», — говорит Луна. «Бактерии имеют эволюционную фору в несколько миллионов лет».

Давление окружающей среды играет ключевую роль в появлении резистентных бактерий

Больницы и поликлиники — не единственное место обитания супербактерий.В США около 70% всех антибиотиков, считающихся «важными с медицинской точки зрения» — препаратов, которые можно использовать для лечения болезней человека, — продаются для использования в животноводстве. Фермеры и ветеринары полагаются на них не только для лечения больных коров, свиней и кур, но и для предотвращения заболеваний у здоровых животных (практика, в значительной степени запрещенная в Калифорнии).

По оценкам CDC, 20% устойчивых к антибиотикам инфекций у людей ежегодно связаны с сельским хозяйством. Когда люди едят курицу и стейки, они также могут есть устойчивые к лекарствам бактерии, если пища испорчена из-за плохой обработки или приготовления во время пути от фермы до вилки.Но Марлен Меусли, кандидат медицинских наук в Медицинской школе Кека, предупреждает: «Вы не можете думать: «Я вегетарианка, поэтому я в безопасности». Супербактерии — это ответственность каждого — и риск».

Вы не можете думать: «Я вегетарианец, поэтому я в безопасности». Супербактерии — это ответственность каждого и риск.

Марлен Меусли

Маусли провел недавнее исследование, которое показало, что употребление в пищу растений может быть опасным. Исследователи подвергали выращенный в лаборатории салат E. coli , затем давали салат мышам и отслеживали резистентные бактерии, колонизирующие кишечник грызунов.

На полях далеко за пределами лаборатории навоз животных, используемый в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур, может просачиваться в поливную воду, и эта зараженная вода распространяет бактерии на растения. «Наши результаты подчеркивают важность борьбы с устойчивостью к антибиотикам пищевого происхождения с точки зрения всей пищевой цепи», — говорит Мэусли.

Эта пищевая цепь включает воду, говорит Смит, исследователь качества воды из USC Viterbi. Он и другие исследователи USC обнаружили доказательства того, что бактерии становятся генетически устойчивыми к антибиотикам на очистных сооружениях, где вода повторно используется для орошения, автомойки, пожаротушения и даже питья.Кусочки ДНК, которые делают микробы устойчивыми, могут затем попасть в грунтовые воды, где другие бактерии смогут их подхватить и стать сильнее.

Обеспокоенный Смит считает, что решения должны исходить из двух направлений: инженеры должны придумывать решения для защиты водоснабжения, тогда как медицинские работники должны защищаться от распространения бактерий и ненадлежащего использования антибиотиков.

Чтобы остановить устойчивость к антибиотикам, эксперты внимательно следят

Всемирная организация здравоохранения и другие организации призвали больницы и медицинские центры принять программы рационального использования противомикробных препаратов, которые способствуют надлежащему использованию препаратов и улучшают результаты лечения пациентов.

В USC Нанда и междисциплинарная команда контролируют использование антибиотиков в больничной системе Keck Medicine. Некоторые антибиотики могут быть назначены только специалистами по инфекционным заболеваниям Keck Medicine, в то время как другие после введения подвергаются специальной проверке. Хотя Нанда видит прогресс, «изменение поведения не происходит в одночасье».

Тем временем она хочет, чтобы медицинская наука исследовала альтернативные борцы с бактериями, включая передовые иммунотерапии. Ученые исследуют возможности бактериофагов, которые представляют собой вирусы, специализирующиеся на заражении и уничтожении бактерий.Химики и инженеры присматриваются к противомикробным полимерам, которые могут убить устойчивые к лекарствам бактерии за считанные минуты, а также к наночастицам, которые избирательно воздействуют на определенные бактерии.

Общественность также играет роль в профилактике. Соблюдайте правила гигиены. Требуйте более здорового питания. Избегайте чрезмерного использования антибиотиков и сделайте прививку. «Каждый может быть лучшим защитником самого себя», — говорит Нанда. «Помогите создать культуру подотчетности и осведомленности».

HealthScience/TechnologyHealth CareInfectious DiseasesMedicinePharmaceuticalsPublic HealthResearch

Оптимизация использования антибиотиков для лечения бактериальных инфекций

Численное моделирование было проведено для анализа влияния различных схем лечения на размер популяции бактерий при инфекции.Были проанализированы вероятность успеха и время до ликвидации инфекции. Схемы лечения получены из традиционных схем и из растворов, полученных с использованием ГА. Представленные результаты были получены с исходной резистентной популяцией 10% от общей популяции бактерий. При анализе исходной устойчивой популяции в 1% от общей популяции бактерий результаты следуют аналогичной схеме (см. Дополнительную таблицу S1).

Традиционные схемы лечения

При использовании традиционных стратегий лечения постоянной дозой, вводимой в течение 10 дней, минимальная суточная доза, необходимая для успешного лечения инфекции, составляет 23  мкг / мл (рис.1). При таком режиме инфекция успешно уничтожается в 99,8% (95% ДИ: 99,6, 99,9) случаев (n = 5000 для всех симуляций). Введение 23  мкг / мл антибиотиков в день увеличивает концентрацию антибиотика в организме в течение 10 дней, достигая пика 60  мкг / мл на 10-й день (рис. 1б). Рисунок 1

( a ) Стохастическое моделирование динамики популяций восприимчивых (синий) и резистентных (зеленый) бактерий с наложенной детерминированной динамикой (жирный шрифт). Было запущено 5000 симуляций, что дало показатель успешного искоренения инфекции 99,8% (95% ДИ: 99,6, 99,9). ( b ) Моделирование профиля концентрации антибиотика, присутствующего в системе, в течение 30 дней. Линии МИК указывают концентрацию антибиотика, необходимую для ингибирования роста соответствующего бактериального штамма: 16  мкг / мл для чувствительных бактерий и 32  мкг / мл для резистентных бактерий.Максимальная концентрация антибиотика 60  мкг / мл наблюдается на 10-й день.

Из рис. 1б видно, что требуется 3 дня, прежде чем концентрация антибиотика будет поддерживаться выше МИК резистентного штамма. В течение этих первых 3 дней популяция резистентных бактерий увеличивается (рис. 1а). После превышения МИК устойчивого штамма популяция начинает уменьшаться. Если инфекция не ликвидирована традиционными методами лечения, возникает резистентная инфекция.

До сих пор в исследовании предполагалось, что традиционные схемы лечения применяются в течение 10 дней. Это предположение было смягчено, и была изучена вероятность успешного искоренения инфекции в течение более короткого периода времени (таблица 1). Более короткая продолжительность лечения приводит к снижению успешности ликвидации инфекции. При продолжительности лечения менее 8 дней вероятность успеха значительно снижается до менее 90%.

Таблица 1. Сравнение степени успеха и времени до эрадикации для традиционных векторов дозирования различной продолжительности.

Также было измерено время, необходимое для уничтожения бактериальной популяции. Это время было зафиксировано только в тех случаях, когда лечение было успешным и бактериальная популяция была полностью уничтожена. При уменьшении продолжительности лечения с 10 до 7 дней наблюдается небольшое уменьшение времени до эрадикации. Однако это связано с тем, что более короткий режим приводит к более низкой частоте успеха. 7-дневное традиционное лечение не способно искоренить инфекции, которые сохраняются более 8 дней, из-за того, что антибиотик постоянно деградирует после последнего дня лечения.Из-за того, что эти персистирующие инфекции не ликвидируются, среднее время до эрадикации снижается по сравнению с более длительными традиционными схемами лечения. По мере увеличения продолжительности лечения более 7 дней показатель успеха также увеличивается. Среднее увеличение показателя успеха с 8 до 10 дней составляет 3,4%, но для достижения этого требуется на 18,7% больше антибиотика. Чтобы поддерживать уровень успеха более 90%, при традиционной схеме лечения эту инфекцию можно лечить путем введения минимум 184  мкг / мл антибиотика в течение 8 дней.Этот режим приводит к успеху в 96,4% и используется в качестве основы для поиска улучшенных методов лечения.

Индивидуальные режимы обработки

Генетический алгоритм (GA) использовали для выявления эффективных векторов дозировков, D = ( D 1 , D 2 , …, D 10 ), что максимизирует вероятность успеха в искоренении инфекции за счет минимизации функции пригодности (целевой) (уравнение 4).

Минимизация общего количества используемых антибиотиков, ∑ i D i , подвергает окружающую среду воздействию меньшего количества антибиотиков, снижая вероятность развития резистентности.Однако использование меньшего количества антибиотика увеличивает общую бактериальную нагрузку на хозяина на протяжении всей инфекции, где N  =  S  +  R . Повышенная бактериальная нагрузка не только ставит под угрозу здоровье хозяина, но также дает больше возможностей для возникновения мутаций, увеличивающих риск дальнейшего развития резистентности. Существует компромисс между общим количеством используемого антибиотика и общей бактериальной нагрузкой в ​​течение инфекции. Веса w 1 и w 2 позволяют уделять больше внимания минимизации одного члена по сравнению с другим.Чтобы убедиться, что компромисс существует, и (однако в этом исследовании позже рассматривается случай, когда w 1  = 0, следовательно, цель состоит исключительно в том, чтобы максимизировать успех лечения). Из-за разницы в величине значений для каждого члена были использованы поправочные коэффициенты α 1 и α 2 для преобразования членов от 0 до 1.

Генетический алгоритм с детерминированной моделью внутри системы в любой момент времени было ограничено максимум 60

мкг / мл в пределах ГА.Это соответствует максимальной концентрации традиционного режима лечения (хотя при необходимости ее можно уменьшить). ГС проводили для различных максимальных суточных доз 60, 50 и 40  мкг / мл в день. Затем успешные векторы дозировки были пропущены через стохастическую модель, чтобы определить степень успеха в искоренении инфекции.

Векторы дозирования из GA начинаются с увеличенной дозы, которая снижается по мере продвижения лечения (таблица 2). Результаты GA предполагают, что продолжительность терапии может составлять всего 4 дня (таблица 2, схемы D1 и D3 ).Однако эти схемы лечения имеют более низкий уровень успеха, 91,2% (95% ДИ: 91,0, 92,5) и 92,3% (95% ДИ: 91,5, 93,0), чем традиционная схема, 96,4% (95% ДИ: 95,8, 96,9). ). Для всех трех максимальных суточных доз более длительные схемы (таблица 2, схемы D2 , D5 и D8 ) более эффективны при лечении инфекции, чем более короткие, с коэффициентом успеха 94,3% (95% ДИ: 93,6, 94,9), 94,4% (95% ДИ: 93,7, 95,0) и 95% (95% ДИ: 94,4, 95,6) соответственно.Отсутствие шума в детерминированной модели позволяет ГА быть очень эффективным в минимизации общего количества используемых антибиотиков. Когда векторы с более короткими дозами из ГА с использованием детерминистической модели анализируются с использованием стохастической модели, вводится слишком мало антибиотика в течение слишком короткого периода времени, что приводит к появлению резистентных бактерий.

Таблица 2. Сравнение векторов дозировки, полученных с помощью ГА, с детерминированным моделированием.

Суммарная концентрация антибиотика при традиционной схеме (рис.1б) медленно увеличивается в течение 8 дней. Схемы из ГА начинаются с начальной высокой дозы, за которой следует постепенное снижение дозы, что поддерживает общую концентрацию антибиотика выше МПК устойчивых бактерий в течение большей части продолжительности лечения (рис. 2). Все три схемы D2 , D5 и D8 используют в целом меньше антибиотиков в течение более короткого периода времени, чем традиционная схема. В схеме D2 используется на 30 % меньше антибиотика в течение 5 дней вместо 8.Схема D5 создает вектор дозировки, который использует на 23% меньше антибиотика, чем традиционная схема, и доставляет его в течение 6 дней вместо 8. Вектор дозировки из D8 использует на 15% меньше антибиотика и короче на 1 день по продолжительности.

Рисунок 2

Профили концентрации для схем D2 , D5 и D8 из векторов доз, определенных ГА с детерминированным моделированием.

( a ) Схема лечения D2 поддерживает концентрацию антибиотика выше МПК резистентного штамма в течение 6 дней лечения.Максимальная общая концентрация антибиотика составляет 60  мкг / мл . ( b ) D5 также поддерживает концентрацию выше MIC для устойчивых бактерий на протяжении 6-дневного лечения, достигая максимальной общей концентрации 54 мкг / мл на 4-й день. ( c ) Концентрация антибиотик в течение D8 изначально превышает МПК устойчивых бактерий, но снова падает ниже в течение первых двух дней. Затем концентрацию поддерживают на уровне выше MIC устойчивости до конца лечения, достигая максимальной концентрации 58  мкг / мл на 5-й день.

Все схемы, определенные ГА, показывают сокращение времени до эрадикации инфекции. Среднее время до эрадикации при 8-дневном традиционном лечении составило 7,13 дня (95% ДИ: 7,04, 7,20). При распределении антибиотика в высокой начальной дозе с постепенно снижающимися дозами среднее время до эрадикации для всех схем, определенных ГА, составляет от 4 до 5,5 дней.

Генетический алгоритм со стохастической моделью

ГА была проведена с использованием стохастической модели, чтобы максимизировать вероятность эрадикации и изучить эффективность более продолжительного лечения.Для ГА, использующего стохастическую модель, второй член, минимизирующий бактериальную нагрузку, в F (уравнение 4) был заменен членом, минимизирующим количество неудачных запусков из 5000. Из-за увеличения времени анализа было получено лишь несколько результатов. можно дать (табл. 3).

Таблица 3 Сравнение векторов доз, полученных с помощью ГА, со стохастическим моделированием для максимальных суточных доз 60, 50 и 40  мкг / мл и случая, когда используются все 184  мкг / мл антибиотика.

Векторы дозировки из стохастической модели зашумлены из-за случайности в модели. Несмотря на это, векторы дозировки начинают сходиться к аналогичному шаблону, идентифицированному с помощью ГА с детерминированной моделью. Наблюдается большая начальная доза, за которой следует длительный период снижения более низких доз. Среднее время до эрадикации для стохастических результатов сравнимо с детерминированными результатами. Однако при использовании большего количества антибиотиков в течение более длительного периода лечения стохастические режимы имеют более высокий уровень успеха.Несмотря на увеличение общего количества антибиотиков, эти векторы дозировки используют на 11–19% меньше антибиотика, чем традиционная схема с аналогичным или более высоким уровнем успеха. Режим дозирования S2 имеет наибольший показатель успеха, 98,4% (95% ДИ: 97,7, 98,5), увеличение по сравнению с традиционным 8-дневным лечением, 96,4% (95% ДИ: 95,8, 96,9). GA смогла определить альтернативные схемы лечения с использованием меньшего количества антибиотиков с показателем успешности эрадикации, равным или лучше, чем при традиционном лечении.Альтернативные схемы также успешно лечат инфекцию в течение более короткого периода времени, чем традиционная схема, около 4–5 дней против 7–7,5 дней соответственно.

Если приоритетом не является снижение общего количества используемых антибиотиков, ГА может быть реализована для максимизации эффективности существующих схем. Как в этом случае можно распределить 184 90 479 мкг 90 480 / 90 479 мл 90 480 антибиотиков, чтобы максимизировать вероятность эрадикации? (т.е. установите w 1  = 0 в уравнении.4) ГА определяет высокую начальную дозу с последующим снижением дозы (таблица 3, режим S4 ) как оптимальное распределение антибиотиков. Эта схема привела к успеху в 99,7% (95% ДИ: 99,5, 99,8) по сравнению с 96,4% (95% ДИ: 95,8, 96,9) при традиционном лечении (таблица 1). Этот режим также устраняет инфекцию быстрее, чем традиционный режим со средним временем до эрадикации 3,94 дня (95% ДИ: 3,89, 3,99) по сравнению с 7,13 днями (95% ДИ: 7,04, 7.19) для традиционного режима.

Анализ чувствительности

Из-за сложности получения точных значений параметров для инфекции было проанализировано влияние изменений значений параметров на степень успеха различных схем лечения. Значения параметров, относящиеся к вирулентности бактерий; Были исследованы частота репликации ( х ), скорость передачи ( β ) и стоимость резистентности ( х ). Дальнейший анализ чувствительности был проведен для параметров, касающихся эффективности антибиотиков: скорость деградации ( г ), МИК чувствительных ( мк S ) и устойчивых бактерий ( мк R ) форма функции смерти от антибиотиков ( k ).Изменения параметров r , a , g и mic R демонстрируют наибольшее изменение и могут быть найдены на рисунке 3. Другие результаты можно найти на дополнительном рисунке S1. Был проведен анализ традиционной 8-дневной схемы лечения (таблица 1, схема T3 ) и схемы лечения, созданной ГА (таблица 3, схемы S2 и S4 ). Рис. 3 р , ( с ) г и ( д ) мик р .Черная пунктирная линия показывает исходные значения параметров. Поскольку значения параметров изменяются в пользу, показатели успешности инфекции для всех трех схем лечения снижаются. С клиновидными схемами, работающими лучше, чем с традиционной схемой. Если значения параметров изменены в ущерб инфекции, все три режима сходятся к одинаковому показателю успеха.

По мере снижения r , g и мик R показатель успеха для всех трех схем лечения приближается к 100%.При этих более низких значениях параметров постепенно снижающиеся режимы не имеют преимуществ перед традиционными режимами. Однако по мере того, как r , g и мик R увеличивают показатели успеха для всех 3 обработок, снижаются. По мере того, как значения параметров продолжают увеличиваться, польза от новых схем постепенного увеличения значительно возрастает по сравнению с традиционными схемами. Стоимость сопротивления следует той же схеме. По мере увеличения и три схемы лечения одинаково эффективны, и все показатели успеха приближаются к 100%.Однако при уменьшении и показатели успеха для всех трех видов лечения также снижаются. Несмотря на снижение показателей успеха, постепенно снижающиеся схемы, полученные из ГА, работают лучше, чем традиционные схемы. При отсутствии затрат на резистентность показатель успеха традиционной схемы упал до менее 50% при 45,7% (95% ДИ: 44,3, 47,1), тогда как постепенно снижающиеся схемы остаются значительно выше и составляют 79,3% (95% ДИ: 78,2, 80,4). и 92,4% (95% ДИ: 91,6, 93,1). По всем проанализированным значениям параметров схема S4 стабильно поддерживает уровень успеха выше 90%.Принимая во внимание, что при традиционном распределении того же количества антибиотика вероятность успеха может упасть ниже 50%. Несмотря на то, что в схеме S2 используется меньшее количество антибиотиков, она также стабильно работает лучше, чем традиционная схема.

Несмотря на то, что предыдущие постепенно снижающиеся схемы лечения показали хорошие результаты при изменении значений параметров, они не обязательно являются оптимальными векторами дозирования для этих новых наборов параметров.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.