Чрезмерное применение антибиотиков приводит к развитию устойчивости микроорганизмов к ним. Новое исследование показало, что аналогичный эффект вызывают и антисептики, а также дезинфицирующие средства, даже при использовании в небольших количествах. Экспериментально это было подтверждено на бактериях Acinetobacter baumannii с использованием этилового спирта, хлоргексидина и других распространенных средств для обеззараживания.
Антибиотики – это лекарственные средства, применяемые для борьбы с инфекционными заболеваниями, спровоцированными различными микробы — используют чрезвычайно широко. Речь не только о медицине: они нашли применение в животноводстве, ветеринарии и других областях, поэтому в окружающую среду попадает большое количество таких препаратов. Бактерии, постоянно взаимодействующие с антибиотиками, успешно к ним приспосабливаются, из-за этого лекарственные препараты оказываются неэффективными, а микроорганизмы приобретают свойства суперпатогенов.
Авторы новой статьи для Nature Microbiology обратили внимание на другой источник той же проблемы — антисептики и дезинфектанты. Это вещества, которые используют даже более широко, чем антибиотики, — буквально повсеместно, в огромных объемах и безо всякого контроля. Оказывается, они тоже помогают бактериям приобрести резистентность к антибиотикам и тем самым усугубляют проблему.
Ученые изучили десять распространенных дезинфицирующих средств, включая этанол, хлоргексидин, нитрат серебра, триклозан, гипохлорит натрия («хлорка») и ряд других. Антисептики, несмотря на разнообразие сфер применения – от стоматологии до обработки помещений – и различные принципы действия, имеют общие черты, в том числе способность влиять на состояние внешних мембран бактерий. Согласно результатам нового исследования, именно это свойство способствует повышению устойчивости микроорганизмов опасными.
В качестве объекта исследования было выбрано Acinetobacter baumannii — бактерию, которая нередко вызывает инфекции у пациентов, находящихся в отделениях интенсивной терапии. Данный возбудитель характеризуется устойчивостью к широкому спектру антибиотиков.
A. baumannii подвергли действию каждого из десяти антисептиков, а изменения в геноме бактерии отметили с помощью метода инсерционного мутагенеза, вызванного транспозонами. Транспозоны, или мобильные генетические элементы, транспозоны, также известные как прыгающие гены, представляют собой фрагменты ДНК, способные к свободному перемещению внутри генома.
В отдельные гены транспозоны встраиваются с различной частотой A. baumannii показала, что антисептические средства сильно изменяют активность многих из них. Это прежде всего области генома, участвующие в формировании клеточной оболочки и работе помп множественной лекарственной устойчивости — с их помощью бактерии выбрасывают наружу чужеродные вещества, в том числе антибиотики.
Авторы отметили, что все исследованные препараты оказывают влияние на мембрану, изменяя ее проницаемость для ионов. Таким образом, антисептики снижают мембранный потенциал — ключевую физико-химическую характеристику, определяющую множество клеточных функций.
В результате бактерии становятся невосприимчивыми к антибиотикам, что позволяет им выживать в окружающей среде и приобретать к ним резистентность. Некоторые лекарственные средства не способны проникнуть внутрь клетки, другие выводятся из нее ускоренно или теряют свою эффективность.
Полученные данные подтвердили опасения, что использование дезинфектантов может приводить к развитию суперпатогенов. Особенно беспокоит тот факт, что ученые применяли низкие концентрации этих препаратов, недостаточные для уничтожения бактерий. Таким образом, бесконтрольное и широкое использование дезинфицирующих средств может представлять угрозу для здоровья населения здоровья.