Что такое резистентность и почему она опасна

Резистентность — это способность живых организмов приспосабливаться, приобретать устойчивость и умение противостоять влиянию повреждающих факторов, таких как инфекции, яды, загрязнения, паразиты и т.д. Резистентность является важнейшим свойством любого организма, позволяющим ему выживать в изменяющихся условиях существования. Благодаря резистентности наш организм противостоит болезням и вредным воздействиям, а также адаптируется к новым ситуациям. Но в то же время резистентность может приносить и вред. Например, инсулинорезистентность приводит к сбоям в работе организма человека, а резистентность бактерий к антибиотикам создает серьезные проблемы для лечения инфекций.

В этой статье мы рассмотрим, что такое резистентность, какие причины и механизмы ее развития, какие способы диагностики и определения резистентности существуют, какие последствия и угрозы резистентности для здоровья и общества, а также какие меры профилактики и борьбы с резистентностью можно применять.

Для начала дадим определение резистентности в биологии. Согласно Википедии, резистентность — это сопротивляемость (устойчивость, невосприимчивость) организма к воздействию различных факторов — инфекций, ядов, загрязнений, паразитов и т. п. В частности, «неспецифической резистентностью» называют средства врождённого иммунитета. Термин чаще применяется в отношении микроорганизмов (возникновение механизмов невосприимчивости к антимикробным лекарственным средствам, к антибиотикам), или растений (к болезням). В отношении человека и животных чаще используется термин иммунитет.

Резистентность организма не является постоянной величиной, а зависит от экологических условий, ослабевая при сильном переохлаждении, недостаточном питании, физическом переутомлении. У млекопитающих, впадающих в спячку, во время её отмечена высокая сопротивляемость воздействию инфекций и токсинов, так, даже столь острая инфекция, как чума, у пребывающих в спячке сусликов и сурков принимает латентную форму.

По видовой принадлежности различают:

  • первичную резистентность, что обусловлено наследственным фактором,
  • вторичную, приобретенную в процессе жизни.

Обе разновидности способны проявляться как в активной, так и в пассивной форме:

  • Пассивная форма не связана с какой-либо активностью реакций в организме. Формируется на фоне анатомо-физиологических особенностей кожи, слизистых покровов и строения костных структур. Защитный рефлекс срабатывает, когда реакция организма на раздражитель отсутствует, либо механизм реагирования «занимается иным раздражителем».
  • Активная форма связана с участием иммунной системы, которая обеспечивает специфическую защиту от инфекционных агентов. Активная резистентность может быть врожденной или приобретенной в результате вакцинации или перенесенной инфекции.

В педиатрии степень резистентности у детей определяют по кратности острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ), перенесённых ребёнком в течение года. В том случае, когда наблюдение было менее продолжительным, оценку резистентности проводят по индексу частоты таких заболеваний, который равен отношению количества перенесённых ребёнком ОРВИ к числу месяцев наблюдения. Выделяют следующие оценки резистентности: хорошая — кратность ОРВИ не более 3 раз в год, сниженная — кратность ОРВИ 4-5 раз в год, низкая — кратность ОРВИ 6-7 раз в год, очень низкая — кратность ОРВИ 8 и более раз в год.

В микробиологии резистентность у микроорганизмов — полная или частичная нечувствительность к противомикробным препаратам, в частности антибиотикам, антимикотикам, фторхинолонам и т. д. Может достигаться за счёт биосинтеза микроорганизмом ферментов, инактивирующих лекарственный препарат, либо таким изменением структуры соединений, атакуемых антибиотиком, при котором микроорганизм мог бы продолжать жизнедеятельность в присутствии антимикробного препарата. Примером первого способа является синтез бактериями бета-лактамаз, разлагающих антибиотики семейства пенициллинов и других бета-лактамных антибиотиков. Вторым способом защищается от лекарств метициллин-резистентный золотистый стафилококк, опаснейшая внутрибольничная инфекция. У такого стафилококка изменяется структура белка PBP2a, с которым связываются антибиотики пенициллинового ряда.

В этой статье мы подробнее рассмотрим два вида

Причины и механизмы развития резистентности

Резистентность к антибиотикам и другим противомикробным препаратам является серьезной проблемой для здоровья человека и животных. Резистентность возникает, когда микроорганизмы, такие как бактерии, вирусы, грибки или паразиты, изменяются под воздействием препаратов, которые должны их уничтожать или подавлять. Это делает лечение инфекционных заболеваний более сложным и дорогостоящим, а также повышает риск осложнений и смертности.

Существует несколько причин и механизмов, которые способствуют развитию и распространению резистентности к противомикробным препаратам. Они могут быть разделены на две группы: естественные и антропогенные.

Естественные причины и механизмы

Естественные причины и механизмы связаны с биологическими особенностями микроорганизмов и их взаимодействием с окружающей средой. К ним относятся:

  • Природная резистентность . Некоторые виды или штаммы микроорганизмов имеют в своем геноме гены, которые обеспечивают им устойчивость к определенным препаратам. Это может быть связано с анатомическими, физиологическими или метаболическими характеристиками микроорганизма, которые мешают проникновению, связыванию или действию препарата. Например, грамположительные бактерии имеют толстую клеточную стенку, которая защищает их от препаратов, нарушающих ее синтез, таких как пенициллины или цефалоспорины. Анаэробные бактерии не чувствительны к препаратам, которые требуют кислорода для своего действия, таких как аминогликозиды.
  • Генетическая мутация . Мутация — это случайное изменение в последовательности ДНК микроорганизма, которое может привести к появлению новых свойств или потере старых. Мутации могут возникать под влиянием различных факторов, таких как ультрафиолетовое излучение, химические вещества, вирусы или ошибки при репликации ДНК. Некоторые мутации могут дать микроорганизму преимущество в выживании при воздействии противомикробных препаратов. Например, мутация в гене, кодирующем белок-мишень для препарата, может сделать этот белок недоступным или неподходящим для связывания с препаратом. Или мутация в гене, кодирующем фермент, который разрушает препарат, может увеличить его активность или спектр действия.
  • Горизонтальный перенос генов . Горизонтальный перенос генов — это процесс, при котором микроорганизмы могут обмениваться генетическим материалом между собой, не связанным с размножением. Это может происходить посредством различных механизмов, таких как трансформация (поглощение свободной ДНК из окружающей среды), трансдукция (перенос ДНК с помощью бактериофагов — вирусов, заражающих бактерии), конъюгация (перенос ДНК с помощью пилюсов — белковых выростов на поверхности бактерий) или транспозиция (перемещение ДНК внутри генома с помощью транспозонов — мобильных генетических элементов). Горизонтальный перенос генов позволяет микроорганизмам быстро распространять гены резистентности между собой, даже если они принадлежат к разным видам или родам. Например, ген MCR-1, который кодирует белок, обеспечивающий резистентность к колистину — одному из последних резервных антибиотиков, был обнаружен у различных видов бактерий, таких как E. coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella enterica и др., и переносился между ними с помощью плазмид — кольцевых молекул ДНК, которые могут самостоятельно реплицироваться и передаваться от одной бактерии к другой.
Читайте также:  Пост 16 понедельников Парвати: как исполнить свое желание

Антропогенные причины и механизмы

Антропогенные причины и механизмы связаны с деятельностью человека, которая способствует созданию условий для развития и распространения резистентности к противомикробным препаратам. К ним относятся:

  • Нерациональное использование противомикробных препаратов . Нерациональное использование противомикробных препаратов включает в себя их неправильный выбор, дозировку, продолжительность, частоту или способ применения, а также их ненужное или необоснованное назначение. Это может приводить к недостаточному или избыточному воздействию на микроорганизмы, что создает условия для выживания и размножения резистентных штаммов и устранения чувствительных. Например, если противомикробный препарат применяется в слишком низкой дозе или слишком короткий период, то он не сможет полностью уничтожить инфекцию, а только подавить ее, оставляя в живых наиболее устойчивые микроорганизмы. Или если противомикробный препарат применяется без медицинских показаний, например, для лечения вирусных или грибковых инфекций, то он не сможет повлиять на прич

3 интересные идеи

1. Эволюция и адаптация микроорганизмов: Одной из причин развития резистентности является эволюция и адаптация микроорганизмов. В условиях постоянного воздействия антибиотиков, некоторые микроорганизмы могут выжить и стать устойчивыми к лекарствам. Это происходит благодаря мутациям, которые изменяют строение белков, на которые направлено действие антибиотиков. Такие устойчивые микроорганизмы могут продолжать размножаться и передаваться на других.

2. Неправильное использование антибиотиков: Второй причиной развития резистентности является неправильное использование антибиотиков. Некоторые люди могут неправильно принимать антибиотики, перебивая курс лечения или применяя их без рецепта врача. Это может способствовать развитию резистентных штаммов микроорганизмов, поскольку неправильное применение антибиотиков может создать условия для выживания устойчивых микроорганизмов.

3. Передача резистентности через контакт: Еще одна интересная идея связана с передачей резистентности между людьми. Когда устойчивые микроорганизмы находятся в организме одного человека, они могут передаваться другим людям через контакт, например, при общении, касании или использовании общих предметов. Это может привести к распространению резистентных штаммов и усложнить лечение инфекций. Важно принимать меры предосторожности и соблюдать гигиену, чтобы уменьшить риск передачи резистентности.

Способы диагностики и определения резистентности

Для определения резистентности использовались различные методы и подходы. Вот несколько из них:

  • Тестирование чувствительности к антибиотикам. Этот метод позволяет определить, насколько эффективны определенные антибиотики против конкретного патогена.
  • Метод определения генетических мутаций. Некоторые мутации в геноме патогена могут способствовать развитию резистентности к определенным препаратам. С помощью различных генетических методов можно выявить такие мутации.
  • Измерение минимальной ингибирующей концентрации (МИК). Метод позволяет определить минимальную концентрацию антибиотиков, при которой патоген перестает расти и размножаться.
Читайте также:  Как одеваться пожилым женщинам после 70 лет: советы и рекомендации

Это лишь некоторые из способов диагностики и определения резистентности, которые применяются в современной медицине и научных исследованиях.

Шесть удивительных фактов о резистентности в биологии

Резистентность — это способность организмов противостоять внешним воздействиям, таким как инфекции, яды, паразиты и другие. Резистентность может быть врожденной или приобретенной, специфической или неспецифической, а также может меняться в зависимости от условий среды. Вот шесть удивительных фактов о резистентности в биологии, которые вы, возможно, не знали:

  • Резистентность к антибиотикам — это одна из самых серьезных угроз для здоровья человека в современном мире. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, к 2050 году резистентность к антибиотикам может привести к 10 миллионам смертей в год, что больше, чем от рака . Резистентность к антибиотикам возникает, когда бактерии изменяют свою структуру или образуют ферменты, которые нейтрализуют действие антибиотиков. Это может происходить под влиянием естественного отбора или генетического обмена между бактериями.
  • Резистентность к паразитам — это способность организмов защищаться от вторжения и размножения паразитов в своих тканях. Резистентность к паразитам может быть обусловлена иммунной системой, физиологическими или поведенческими адаптациями. Например, некоторые растения вырабатывают химические вещества, которые отпугивают или убивают насекомых-паразитов, а некоторые животные могут удалять паразитов с помощью груминга или взаимной очистки .
  • Резистентность к радиации — это способность организмов выживать в условиях повышенного уровня радиации. Резистентность к радиации может быть связана с механизмами ремонта поврежденной ДНК, защитой от окислительного стресса, низкой скоростью деления клеток или высокой регенеративной способностью. Например, некоторые бактерии, такие как дейнококк радиодюранс, могут выдерживать дозы радиации в тысячи раз выше, чем человек, благодаря своей способности восстанавливать разорванную ДНК . А некоторые животные, такие как тараканы или кроты-звездочки, могут пережить радиацию за счет своей низкой чувствительности к ее эффектам или высокой способности к регенерации .
  • Резистентность к температуре — это способность организмов поддерживать свою жизнедеятельность в условиях экстремально высоких или низких температур. Резистентность к температуре может быть обеспечена различными механизмами, такими как терморегуляция, антифризные белки, тепловой шоковый ответ или криптобиоз. Например, некоторые растения, такие как папоротники или сосны, могут выдерживать температуры ниже -200°C, благодаря своей способности синтезировать антифризные белки, которые предотвращают образование льда в их клетках . А некоторые животные, такие как медведи или лягушки, могут пережить температуры выше 100°C, благодаря своей способности входить в состояние криптобиоза, при котором они практически прекращают свой метаболизм и становятся устойчивыми к деградации .
  • Резистентность к гипоксии — это способность организмов функционировать в условиях недостатка кислорода. Резистентность к гипоксии может быть связана с повышением эффективности дыхания, увеличением количества красных кровяных телец, активацией генов, регулирующих адаптацию к низкому содержанию кислорода, или переключением на анаэробный метаболизм. Например, некоторые растения, такие как рис или лотос, могут расти в затопленных почвах, благодаря своей способности формировать аэренхиму — ткань, содержащую воздушные пространства, которые обеспечивают диффузию кислорода от надземных частей к корням . А некоторые животные, такие как голые землекопы или гимналы, могут жить в условиях низкого содержания кислорода, благодаря своей способности снижать свою потребность в кислороде или использовать молочную кислоту в качестве источника энергии .
  • Резистентность к токсинам — это способность организмов нейтрализовать или выводить из своего организма вредные химические вещества. Резистентность к токсинам может быть связана с наличием специальных ферментов, которые разлагают токсины, с изменением структуры рецепторов, к которым привязываются токсины, с образованием комплексов с токсинами, которые не могут проникнуть в клетки, или с выделением токсинов через пот, мочу или фекалии. Например, некоторые растения, такие как клевер или люцерна, могут расти в почвах, загрязненных тяжелыми металлами, благодаря своей способности связывать эти металлы с органическими кислотами и выделять их через корни . А некоторые животные, такие как змеи или лягушки, м

Последствия и угрозы резистентности для здоровья и общества

Резистентность является серьезной проблемой для здоровья и общества. Ее наличие может привести к неэффективности лечения инфекционных заболеваний, так как более слабые антибиотики перестают действовать на микроорганизмы, выработавшие устойчивость.

Последствия резистентности могут быть катастрофическими. Пациенты с инфекцией, вызванной резистентным микроорганизмом, могут опытывать серьезные осложнения, длительные госпитализации и даже смерть. Это также может привести к увеличению затрат на здравоохранение.

Резистентность является угрозой для общества в целом. Если бактерии и другие микроорганизмы становятся устойчивыми к антибиотикам, тогда инфекции становятся более трудными в лечении и могут распространяться быстрее. Это может привести к эпидемиям и пандемиям, которые могут иметь глобальный масштаб и серьезные последствия для населения.

Для предотвращения и снижения риска резистентности необходимо принимать меры по надлежащему использованию антибиотиков, обучению населения о правильном применении лекарств, контролю за продажей антибиотиков без рецепта, а также развитию новых антибиотиков и альтернативных методов лечения инфекций.

Читайте также:  Большой живот у ребенка: что это значит и что делать?

Меры профилактики и борьбы с резистентностью

Резистентность представляет серьезную угрозу для здоровья населения и общества в целом. Для преодоления этой проблемы необходимо принимать соответствующие меры профилактики и осуществлять эффективную борьбу с резистентностью.

Одной из важных мер предотвращения развития резистентности является рациональное использование антибиотиков. Врачам и пациентам необходимо строго следовать рекомендациям по применению антибиотиков, не проводить самолечение и не использовать их для лечения вирусных инфекций.

Также необходимо активно развивать и продвигать альтернативные методы лечения, такие как физиотерапия, траволечение и гомеопатия. Они могут стать эффективной альтернативой антибиотикам и помочь сократить их использование.

Меры профилактики и борьбы с резистентностью:
1. Разработка и внедрение программ обучения медицинского персонала по правильному применению антибиотиков.
2. Проведение информационных кампаний для населения об актуальных проблемах резистентности и о возможных способах ее предотвращения.
3. Внедрение системы контроля и мониторинга использования антибиотиков в медицинских учреждениях.
4. Поддержка и финансирование исследований по разработке новых антибактериальных препаратов и альтернативных методов лечения.

Применение этих мер поможет снизить распространение резистентности и сохранить эффективность антибиотиков для будущих поколений.

Пять занимательных вопросов о резистентности в биологии

1. Какие виды резистентности существуют у микроорганизмов?

Резистентность у микроорганизмов — это способность выживать в условиях, которые обычно убивают или подавляют их рост. Существуют разные виды резистентности, в зависимости от того, к каким факторам она направлена. Например, есть резистентность к антибиотикам, к дезинфицирующим средствам, к температуре, к сухости, к радиации и т.д. Резистентность может быть приобретенной или врожденной, то есть передаваться по наследству или возникать в результате мутаций или горизонтального переноса генов.

2. Какие механизмы обеспечивают резистентность к антибиотикам у бактерий?

Резистентность к антибиотикам у бактерий может достигаться разными способами, в зависимости от типа и механизма действия антибиотика. Некоторые из наиболее распространенных механизмов резистентности к антибиотикам у бактерий это:

  • Инактивация антибиотика . Бактерии могут вырабатывать ферменты, которые разрушают или модифицируют антибиотик, делая его неэффективным. Например, бета-лактамазы гидролизуют бета-лактамные антибиотики, такие как пенициллины и цефалоспорины.
  • Изменение мишени антибиотика . Бактерии могут изменять структуру или экспрессию молекул, которые являются мишенями для антибиотиков, уменьшая их связывание или взаимодействие. Например, метициллин-резистентные золотистые стафилококки (MRSA) имеют альтернативный белок, связывающий пенициллин (PBP2a), который не подвержен действию метициллина и других бета-лактамных антибиотиков.
  • Уменьшение проницаемости клеточной стенки . Бактерии могут уменьшать количество или активность каналов или транспортеров, через которые антибиотики проникают в клетку. Например, грамотрицательные бактерии могут изменять состав или структуру своих внешних мембран, уменьшая проницаемость для антибиотиков.
  • Выкачивание антибиотика из клетки . Бактерии могут использовать специальные белки, которые активно транспортируют антибиотики из клетки наружу, уменьшая их концентрацию внутри. Например, тетрациклин-резистентные бактерии могут иметь эффлюксные насосы, которые выкачивают тетрациклин из клетки.

3. Какие факторы способствуют распространению резистентности к антибиотикам?

Резистентность к антибиотикам является серьезной проблемой для здоровья человека и животных, так как она угрожает эффективности лечения инфекционных заболеваний. Распространению резистентности к антибиотикам способствуют разные факторы, среди которых можно выделить:

  • Неправильное или чрезмерное использование антибиотиков . Когда антибиотики применяются без медицинских показаний, в неподходящих дозах или схемах, или не доводятся до конца курса лечения, они создают условия для выживания и распространения резистентных бактерий, которые не были уничтожены антибиотиком. Неправильное или чрезмерное использование антибиотиков может происходить как в человеческой, так и в ветеринарной медицине, а также в сельском хозяйстве и животноводстве.
  • Недостаточный контроль инфекций . Когда инфекционные заболевания не диагностируются, лечатся или предотвращаются вовремя и адекватно, они могут распространяться среди людей или животных, перенося с собой резистентные бактерии. Недостаточный контроль инфекций может быть связан с низким уровнем гигиены, санитарии, вакцинации, изоляции, дезинфекции и т.д..
  • Горизонтальный перенос генов резистентности . Бактерии могут обмениваться генами резистентности между собой, используя разные механизмы, такие как трансформация, трансдукция, конъюгация или транспозиция. Горизонтальный перенос генов резистентности может происходить как внутри одного вида бактерий, так и между разными видами, в том числе между патогенными и непатогенными бактериями. Горизонтальный перенос генов резистентности может ускоряться в условиях, когда бактерии находятся в контакте друг с другом, например, в почве, воде, кишечнике или на поверхности тела.

4. Какие последствия и угрозы резистентности к антибиотикам для здоровья и общества?

Резистентность к антибиотикам представляет собой глобальную угрозу для здоровья и общества, так как она может приводить к различным негативным последствиям, таким как:

  • Увеличение смертности и заболеваемости от инфек
Оцените статью
Поделиться с друзьями
Фактограф