Kami mengira setelah ditemukannya penisilin, kami tidak lagi takut dengan kuman. Tapi kami salah. Ini seperti perang sungguhan. Manusia menemukan cara pertahanan baru melawan serangan bakteri. Sebagai tanggapan, mikroorganisme meningkatkan senjata, melatih pejuang, menggunakan kamuflase dan kelompok sabotase. Masalah infeksi resisten antibiotik telah menjadi sangat serius sehingga baru-baru ini didedikasikan untuk sesi khusus Majelis Umum PBB. Menurut data yang disajikan, setidaknya 700.000 orang meninggal setiap tahun karena infeksi yang resistan terhadap obat. Mikroba yang tidak bisa dihancurkan setara dengan perubahan iklim global dan masalah lain dalam skala planet.
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) adalah bakteri yang resisten terhadap banyak antibiotik (terutama penisilin). Ini menyebabkan pneumonia berat dan sepsis. Tentu saja, pada kenyataannya mikroba tidak terlihat seperti ini: seringai jahat adalah fantasi artis. Foto: "Kucing Schrödinger"
Pada musim dingin tahun 2003, Ricky Lannetty, pemain sepak bola berusia 21 tahun yang sukses, mengalami batuk dan kemudian mual. Beberapa hari kemudian, ibu Ricky memaksa anaknya ke dokter. Semua gejala mengarah ke virus flu, jadi dia tidak meresepkan antibiotik kepada Ricky, karena mereka membunuh bakteri, bukan virus. Tetapi penyakitnya tidak kunjung sembuh, dan ibunya membawa Ricky ke rumah sakit setempat - saat ini ginjal pemuda itu sudah gagal. Dia diresepkan dua antibiotik kuat: cefepime dan vankomisin. Namun kurang dari sehari kemudian, Ricky meninggal dunia. Tes mengungkapkan pembunuhnya adalah methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), bakteri beracun yang kebal terhadap beberapa antibiotik.
Strain seperti MRSA sekarang disebut sebagai supermikroba. Seperti pahlawan horor, mereka bermutasi dan memperoleh kekuatan super yang memungkinkan mereka melawan musuh mereka - antibiotik.
Akhir era antibiotik
Pada tahun 1928, setelah kembali dari liburan, ahli biologi Inggris Alexander Fleming menemukan bahwa cawan Petri dengan kultur bakteri yang dia tinggalkan secara tidak sengaja telah ditumbuhi jamur. Orang normal akan mengambil dan membuangnya, tetapi Fleming mulai mempelajari apa yang terjadi pada mikroorganisme. Dan saya menemukan bahwa di tempat-tempat yang berjamur, tidak ada bakteri staphylococcus. Beginilah cara penisilin ditemukan.
Fleming menulis: "Ketika saya bangun pada tanggal 28 September 1928, saya pasti tidak berencana merevolusi pengobatan dengan menemukan antibiotik pertama di dunia, tetapi saya yakin itulah yang saya lakukan." Ahli biologi Inggris untuk penemuan penisilin pada tahun 1945 menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran (bersama dengan Howard Flory dan Ernst Cheyne, yang mengembangkan teknologi pemurnian zat).
Manusia modern terbiasa dengan fakta bahwa antibiotik adalah penolong yang terjangkau dan andal dalam memerangi penyakit menular. Tidak ada yang panik tentang sakit tenggorokan atau goresan di lengan mereka. Meski dua ratus tahun lalu, hal ini bisa menyebabkan masalah kesehatan yang serius bahkan kematian. Abad ke-20 adalah era antibiotik. Bersama dengan vaksinasi, mereka menyelamatkan jutaan, bahkan mungkin milyaran orang yang pasti akan meninggal karena infeksi. Vaksin alhamdulillah berfungsi dengan baik (dokter tidak serius mempertimbangkan gerakan sosial pejuang vaksin). Namun era antibiotik tampaknya akan segera berakhir. Musuh akan datang.
Bagaimana supermikroba lahir
Makhluk bersel tunggal mulai menjelajahi planet ini terlebih dahulu (3,5 miliar tahun yang lalu) - dan terus bertarung satu sama lain. Kemudian organisme multisel muncul: tumbuhan, artropoda, ikan ... Mereka yang mempertahankan status uniseluler berpikir: bagaimana jika kita mengakhiri perselisihan sipil dan mulai merebut wilayah baru? Di dalam multiseluler aman dan ada banyak makanan. Menyerang! Mikroba berpindah dari satu makhluk ke makhluk lain hingga mencapai manusia. Benar, jika beberapa bakteri "baik" dan membantu pemiliknya, yang lain hanya membahayakan.
Orang-orang menentang mikroba "jahat" ini secara membabi buta: mereka memperkenalkan karantina dan mempraktikkan pertumpahan darah (untuk waktu yang lama ini adalah satu-satunya cara untuk melawan semua penyakit). Dan baru pada abad XIX menjadi jelas bahwa musuh memiliki wajah. Tangan mulai dicuci, rumah sakit dan alat bedah mulai dirawat dengan desinfektan. Setelah ditemukannya antibiotik, tampaknya umat manusia telah menerima cara yang dapat diandalkan untuk memerangi infeksi. Tetapi bakteri dan organisme bersel tunggal lainnya tidak mau meninggalkan tempat yang hangat dan mulai kebal terhadap obat-obatan.
Mikroba super dapat melawan antibiotik dengan berbagai cara. Misalnya, mampu menghasilkan enzim yang mendegradasi obat. Kadang-kadang dia hanya beruntung: sebagai akibat dari mutasi, selaputnya menjadi kebal - cangkang tempat obat-obatan digunakan untuk memberikan pukulan telak. Bakteri resisten lahir dengan cara yang berbeda. Kadang-kadang, sebagai akibat dari transfer gen horizontal, bakteri yang berbahaya bagi manusia meminjam pertahanan obat dari yang bermanfaat.
Gambar lain yang lebih realistis dari methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Setiap tahun menyebar lebih luas, terutama di dalam rumah sakit dan di antara orang dengan sistem kekebalan yang lemah. Menurut beberapa laporan, di Amerika Serikat, mikroba ini membunuh sekitar 18 ribu orang setiap tahun (jumlah pasti yang sakit dan mati masih belum dapat ditentukan). Foto: "Kucing Schrödinger"
Terkadang seseorang sendiri mengubah tubuhnya menjadi pusat pelatihan bakteri pembunuh. Katakanlah kita mengobati pneumonia dengan antibiotik. Dokter meresepkan: Anda perlu minum obat selama sepuluh hari. Tetapi pada hari kelima, semuanya hilang dan kami memutuskan bahwa cukup meracuni tubuh dengan segala jenis kotoran dan berhenti meminumnya. Pada titik ini, kami telah membunuh beberapa bakteri yang paling tidak tahan terhadap obat tersebut. Tapi yang terkuat tetap hidup dan mampu bereproduksi. Jadi, di bawah bimbingan ketat kami, seleksi alam mulai bekerja.
"Resistensi obat adalah fenomena alami evolusi. Di bawah pengaruh antimikroba, mikroorganisme yang paling sensitif mati, sedangkan yang resisten tetap ada. Dan mereka mulai berkembang biak, meneruskan resistensi ke keturunannya, dan dalam beberapa kasus ke mikroorganisme lain," jelas Organisasi Kesehatan Dunia.
Serangan bersel tunggal
Pada musim gugur 2016, pertemuan Majelis Umum PBB berlangsung di New York, yang dihadiri oleh perwakilan dari 193 negara, bahkan seluruh planet. Biasanya, masalah perang dan perdamaian dibahas di sini. Tapi sekarang kita tidak berbicara tentang Suriah, tapi tentang mikroba yang telah mengembangkan resistensi terhadap obat-obatan.
Ramalannya suram. "Infeksi menjadi semakin sulit bagi pasien untuk disembuhkan karena tingkat resistensi mikroorganisme patogen terhadap antibiotik dan, lebih buruk lagi, antibiotik cadangan, terus meningkat. Dikombinasikan dengan perkembangan antibiotik baru yang sangat lambat, ini meningkatkan kemungkinan penyakit pernapasan dan kulit infeksi, jalur infeksi saluran kemih, aliran darah dapat menjadi tidak dapat disembuhkan, dan karenanya fatal," jelas Dr. Nedret Emiroglu dari Kantor Eropa WHO.
Saya pasti akan menambahkan malaria dan tuberkulosis ke dalam daftar penyakit ini. Dalam beberapa tahun terakhir, menjadi semakin sulit untuk melawan mereka, karena patogen menjadi kebal terhadap obat, kata Yury Vengerov.
Keiji Fukuda, Asisten Direktur Jenderal WHO untuk Keamanan Kesehatan, mengatakan hal yang sama: "Antibiotik kehilangan keefektifannya, sehingga infeksi umum dan luka ringan yang telah disembuhkan selama beberapa dekade sekarang dapat membunuh lagi."
Model bakteriofag yang menginfeksi mikroba. Virus ini menyerang bakteri dan menyebabkan lisisnya, yaitu pembubaran. Meskipun bakteriofag ditemukan pada awal abad ke-20, mereka baru sekarang dimasukkan dalam buku referensi medis resmi. Foto: "Kucing Schrödinger"
Bakteri mulai melawan dengan sangat bersemangat ketika antibiotik mulai digunakan dalam jumlah besar di rumah sakit dan pertanian, kata ahli biokimia Konstantin Miroshnikov (Doktor Kimia, Kepala Laboratorium Bioteknologi Molekuler Institut Kimia Bioorganik yang dinamai Akademisi M.M. Shemyakin dan Yu .A.Ovchinnikov RAS). - Misalnya untuk menghentikan penyakit pada ayam, peternak menggunakan puluhan ribu ton antibiotik. Seringkali untuk pencegahan, yang memungkinkan bakteri mengenal musuh dengan lebih baik, membiasakan diri dan mengembangkan resistensi. Kini penggunaan antibiotik mulai dibatasi oleh undang-undang. Saya percaya bahwa diskusi publik tentang masalah tersebut dan pengetatan hukum lebih lanjut akan memperlambat pertumbuhan bakteri resisten. Tapi mereka tidak akan dihentikan.
Kemungkinan menciptakan antibiotik baru hampir habis, dan yang lama gagal. Pada titik tertentu, kita tidak akan berdaya melawan infeksi, - Yuri Vengerov mengakui. - Penting juga untuk dipahami bahwa antibiotik berubah menjadi obat hanya jika ada dosis yang dapat membunuh mikroba, tetapi tidak membahayakan manusia. Kemungkinan menemukan zat semacam itu semakin berkurang.
Apakah musuh menang?
Organisasi Kesehatan Dunia secara berkala menerbitkan pernyataan panik: mereka mengatakan bahwa antibiotik lini pertama tidak lagi efektif, yang lebih modern juga mendekati kapitulasi, dan pada dasarnya obat baru belum muncul. Apakah perangnya kalah?
Ada dua cara untuk melawan mikroba, - kata ahli biologi Denis Kuzmin (PhD Biologi, karyawan Pusat Pendidikan dan Ilmiah Institut Kimia Bioorganik Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia). - Pertama, untuk mencari antibiotik baru yang mempengaruhi organisme dan target tertentu, karena antibiotik "kaliber besar" yang mempengaruhi banyak bakteri sekaligus yang menyebabkan percepatan pertumbuhan resistensi. Misalnya, adalah mungkin untuk merancang obat-obatan yang mulai bekerja hanya ketika bakteri dengan metabolisme tertentu tertelan. Selain itu, produsen antibiotik - penghasil mikroba - perlu dicari di tempat baru, lebih aktif menggunakan sumber daya alam, zona geografis dan ekologis habitatnya yang unik. Kedua, teknologi baru untuk memperoleh dan membudidayakan produsen antibiotik harus dikembangkan.
Kedua metode ini sudah diterapkan. Metode baru untuk menemukan dan menguji antibiotik sedang dikembangkan. Mikroorganisme yang dapat menjadi senjata generasi baru sedang dicari di mana-mana: di sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang membusuk, lumpur, danau dan sungai, udara ... Misalnya, para ilmuwan berhasil mengisolasi zat antimikroba dari lendir yang terbentuk di kulit seekor katak. Ingat tradisi kuno memasukkan katak ke dalam kendi berisi susu agar tidak menjadi asam? Sekarang mekanisme ini telah dipelajari dan mereka mencoba membawanya ke teknologi medis.
Contoh lain. Baru-baru ini, ilmuwan Rusia dari Research Institute for the Discovery of New Antibiotics. G.F. Gause meneliti penghuni jamur yang dapat dimakan dan menemukan beberapa sumber potensial obat baru.
Ilmuwan dari Novosibirsk yang bekerja di laboratorium kimia biomedis Rusia-Amerika di ICBFM SB RAS melakukan sebaliknya. Mereka berhasil mengembangkan kelas zat baru - fosforilguanidin (sulit diucapkan, dan tidak mudah untuk dituliskan). Ini adalah analog buatan dari asam nukleat (lebih tepatnya, fragmennya), yang dengan mudah menembus sel dan berinteraksi dengan DNA dan RNA-nya. Fragmen semacam itu dapat dibuat untuk setiap patogen spesifik berdasarkan analisis genomnya. Proyek ini dipimpin oleh American Sidney Altman (pemenang Hadiah Nobel bidang kimia pada tahun 1989 (bersama dengan Thomas Check). Profesor Universitas Yale. Pada tahun 2013 ia menerima mega-grant Rusia dan mulai bekerja di Institut Biologi Kimia dan Kedokteran Fundamental Cabang Siberia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia).
Tetapi area yang paling populer untuk menemukan obat melawan infeksi adalah bakteriofag dan peptida antimikroba.
Sekutu dari genangan air
Dari pandangan mata burung, gedung IBCh RAS terlihat seperti heliks ganda DNA. Dan di luar gerbang berdiri patung yang tidak bisa dipahami. Pelat tersebut menjelaskan bahwa ini adalah kompleks antibiotik valinomisin dengan ion kalium di tengahnya. Lima puluh tahun yang lalu, staf institut memahami bagaimana ion logam saling mengikat dan bagaimana mereka kemudian melewati membran sel berkat ionofor.
Sekarang IBCh juga mengerjakan topik lain - bakteriofag. Ini adalah virus khusus yang secara selektif menyerang bakteri. Kepala laboratorium bioteknologi molekuler, Konstantin Miroshnikov, dengan penuh kasih sayang menyebut bangsal bakteriofagnya sebagai hewan.
Fag baik dan pada saat yang sama buruk karena mereka bekerja pada patogen tertentu. Di satu sisi, kami hanya membidik mikroba yang mengganggu kehidupan, dan tidak mengganggu yang lain, dan di sisi lain, butuh waktu untuk menemukan fag yang tepat, yang biasanya tidak cukup, - kepala laboratorium tersenyum.
Baik bakteri maupun bakteriofag ada di setiap genangan air. Mereka terus-menerus bertarung satu sama lain, tetapi selama jutaan tahun, tidak ada pihak yang dapat mengalahkan yang lain. Jika seseorang ingin mengatasi bakteri yang menyerang tubuhnya atau kentang di gudang, lebih banyak bakteriofag yang sesuai harus dikirim ke tempat perkembangbiakan bakteri. Ini metaforanya, misalnya: ketika mereka mengembangkan pantai Pasir Emas di Bulgaria, ada banyak ular, lalu mereka membawa banyak landak dan dengan cepat menggeser keseimbangan fauna.
Dua tahun lalu, kami mulai bekerja sama dengan taman pertanian Rogachevo dekat Dmitrov. Direktur umum organisasi, Alexander Chuenko, adalah mantan insinyur elektronik dan kapitalis yang tercerahkan, tidak asing dengan pendekatan ilmiah, - kata Konstantin. - Tanaman kentang dimakan oleh bakteri pektolitik - busuk lunak yang hidup di gudang. Jika masalah tidak teratasi, kentang dengan cepat berubah menjadi berton-ton bubur yang berbau. Perawatan kentang dengan fag setidaknya secara tajam memperlambat perkembangan infeksi - produk mempertahankan rasa dan penyajiannya lebih lama baik di penyimpanan maupun di rak toko. Pada saat yang sama, fag menyerang mikroba pembusuk dan terurai - mereka hancur menjadi partikel DNA, protein dan pergi untuk memberi makan mikroorganisme lain. Setelah pengujian yang berhasil, manajemen beberapa kompleks pertanian besar menjadi tertarik pada bioproteksi tanaman tersebut.
Bagaimana Anda berhasil menemukan bakteriofag yang tepat dan mengubahnya menjadi penawar racun? tanyaku, melirik fag mainan di atas tumpukan buku.
Ada metode agar ganda klasik yang harus dicari. Pertama, taruh semacam rumput bakteri di lapisan pertama agar-agar dalam cawan Petri, tuangkan air dari genangan air di atasnya dan tutup dengan agar-agar lapisan kedua. Setelah beberapa waktu, tempat bersih muncul di halaman berlumpur ini, yang berarti fag memakan bakteri. Kami mengisolasi fag dan mempelajarinya.
Laboratorium Miroshnikov, bersama dengan rekan Rusia dan asing, menerima hibah dari Yayasan Sains Rusia untuk studi dan diagnosis patogen kentang. Ada sesuatu untuk dikerjakan: bakteri tumbuhan telah dipelajari jauh lebih buruk daripada bakteri manusia. Namun, dengan tubuh kita juga, banyak hal yang tidak jelas. Menurut para ilmuwan, ini bukanlah cara dokter memeriksa seseorang: semua tes dan pemeriksaan dirancang untuk antibiotik, dan metode lain diperlukan untuk terapi fag.
Terapi fag bukanlah obat dalam pengertian saat ini, melainkan layanan komprehensif yang mencakup diagnosis cepat dan pemilihan obat yang tepat untuk melawan patogen tertentu. Di Rusia, persiapan fag termasuk dalam daftar obat, tetapi tidak disebutkan dalam pedoman untuk terapis. Jadi dokter yang termasuk dalam subjek terpaksa menggunakan fag dengan risiko dan risiko sendiri. Dan di Polandia, misalnya, undang-undang mengatakan bahwa jika seorang pasien tidak dapat disembuhkan dengan pengobatan tradisional berbasis bukti, Anda dapat menggunakan setidaknya menari dengan rebana, bahkan homeopati, bahkan terapi fag. Dan di Institut Hirschfeld di Wroclaw, fag digunakan sebagai perawatan medis pribadi. Dan dengan sukses besar, bahkan dalam kasus infeksi bernanah lanjut. Penggunaan fag adalah dibuktikan secara ilmiah dan dapat dipahami secara biologis, meskipun bukan metode yang dangkal, Miroshnikov menyimpulkan.
Peptida adalah keluarga zat yang terdiri dari residu asam amino. Baru-baru ini, para ilmuwan semakin mempertimbangkan peptida sebagai dasar obat masa depan. Ini bukan hanya tentang antibiotik. Misalnya, di Universitas Negeri Moskow. M.V. Lomonosov dan Lembaga Penelitian Genetika Molekuler dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia menciptakan obat peptida yang menormalkan fungsi otak, meningkatkan daya ingat, perhatian, dan ketahanan terhadap stres. Foto: "Kucing Schrödinger"
Dan inilah berita dari kota sains Pushchino. Ilmuwan dari cabang RAS IBCh, Institut Biofisika Teoritis dan Eksperimental RAS dan Institut Biokimia dan Fisiologi Mikroorganisme. G.K. Scriabin RAS mempelajari bagaimana enzim bakteriofag T5 bekerja pada E. coli. Artinya, mereka bekerja bukan dengan bakteriofag itu sendiri, tetapi dengan protein enzimnya. Enzim ini menghancurkan dinding sel bakteri - mereka mulai larut dan mati. Tetapi beberapa mikroba memiliki membran luar yang kuat, dan metode ini tidak berhasil pada mereka. Di Pushchino, mereka memutuskan untuk menarik zat yang meningkatkan permeabilitas membran untuk membantu enzim. Sebagai hasil percobaan pada kultur sel E. coli, para ilmuwan menemukan bahwa bersama-sama enzim dan agen menghancurkan bakteri jauh lebih efektif daripada secara individual. Jumlah sel yang bertahan hidup berkurang hampir satu juta kali dibandingkan dengan percobaan kontrol. Antiseptik umum yang murah seperti chlorhexidine digunakan sebagai zat pembantu, dan dalam konsentrasi yang sangat rendah.
Fag dapat digunakan tidak hanya sebagai obat, tetapi juga sebagai sarana untuk meningkatkan efektivitas vaksinasi.
Sebagai bagian dari proyek yang didukung oleh Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Rusia, kami akan menggunakan protein bakteriofag untuk meningkatkan sifat imunogenik antigen buatan, - kata ahli mikrobiologi Andrey Letarov (Dokter Biologi, Kepala Laboratorium Virus Mikroorganisme di Institut Mikrobiologi S.N. Vinogradsky, Pusat Penelitian Federal Bioteknologi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia ). - Untuk ini, fragmen antigen dihubungkan oleh rekayasa genetika dengan beberapa protein bakteriofag yang mampu berkumpul menjadi struktur yang teratur, seperti tabung atau bola.
Seperti yang dijelaskan ilmuwan, struktur seperti itu dengan sifatnya menyerupai partikel virus patogen, meskipun sebenarnya tidak menimbulkan bahaya bagi manusia dan hewan. Sistem kekebalan jauh lebih mungkin untuk mengenali partikel mirip virus tersebut dan dengan cepat mengembangkan respons antibodi. Ini adalah cara untuk membuat vaksin yang lebih baik, selain perlindungan jangka panjang tradisional, akan memberikan efek perlindungan yang cepat untuk mencegah penyebaran penyakit pada fokus infeksi.
Imunitas cacing dan babi
Pavel Panteleev, seorang peneliti junior di Pusat Pendidikan dan Ilmiah Institut Kimia Bioorganik, RAS (PhD Kimia) suka mengendarai sepeda di pegunungan. Dia juga suka mempelajari invertebrata laut, lebih tepatnya, peptida antimikroba mereka, yang melawan bakteri dalam organisme hidup setiap hari. Peptida adalah adik dari protein: mereka juga terdiri dari asam amino, hanya saja jumlahnya tidak lebih dari lima puluh, dan ada ratusan dan ribuan protein.
Di awal setiap artikel tentang peptida, tertulis seperti ini: "Ada kebutuhan mendesak untuk membuat antibiotik baru, karena yang lama tidak lagi berfungsi karena resistensi. Dan peptida antimikroba memiliki khasiat yang luar biasa - resistensi dari bakteri dikembangkan kepada mereka dengan susah payah." Pusat pendidikan dan ilmiah tempat saya bekerja sedang mencari peptida yang memungkinkan kita melawan mikroorganisme patogen, kata Pavel.
Saat ini, lebih dari 800 peptida semacam itu diketahui, tetapi semuanya tidak bekerja pada manusia. Obat berbasis peptida berulang kali gagal uji klinis: tidak mungkin menemukan struktur stabil yang akan pergi ke tempat yang tepat dalam jumlah yang tepat dan tidak menimbulkan efek samping. Mereka cenderung menumpuk di dalam tubuh: misalnya, mereka dapat membunuh infeksi, tetapi tidak keluar bersama urin, tetapi tetap berada di ginjal.
Kami sedang mempelajari annelida laut, kata Pavel. - Bersama rekan dari Institute of Experimental Medicine, kami mengisolasi dua peptida dari cacing Arenicola marina (marine sandworm) dan mempelajarinya. Ketika saya menjadi mahasiswa pascasarjana, kami masih pergi ke Laut Putih untuk mencari cacing, tetapi tidak ada peptida baru yang ditemukan di dalamnya. Tentu saja, ini mungkin karena ketidaksempurnaan teknik pencarian, tetapi kemungkinan besar cacing ini benar-benar hanya memiliki dua peptida, dan ini cukup untuk mempertahankan diri dari patogen.
Mengapa cacing, apakah lebih mudah dipelajari?
Faktanya adalah bahwa ada konsep yang menurutnya sistem kekebalan bawaan invertebrata purba harus sangat kuat, karena banyak dari mereka tidak hidup dalam kondisi lingkungan yang paling menguntungkan dan masih ada. Sekarang salah satu objek penelitian saya adalah peptida kepiting tapal kuda.
Pavel mengeluarkan ponselnya dan menunjukkan sesuatu dengan cangkang kura-kura dan sekumpulan kaki kepiting yang menjijikkan. Ini hanya bisa dilihat di film horor atau dalam mimpi buruk.
Bakteriofag. Tinggi sebenarnya sekitar 200 nanometer. Penebalan di bagian atas disebut kepala. Ini mengandung asam nukleat. Foto: "Kucing Schrödinger"
Namun, tidak masalah apa yang Anda pelajari, cacing, kepiting tapal kuda atau babi, lanjut Pavel. - Di semua organisme, Anda akan memeriksa jaringan dan sel yang sama tempat peptida berada. Misalnya, sel darah adalah neutrofil pada mamalia atau hemosit pada invertebrata. Meskipun tidak diketahui mengapa, seseorang hanya dapat mengajukan hipotesis, termasuk yang main-main. Babi bukanlah hewan yang sangat bersih, sehingga membutuhkan lebih banyak pelindung untuk mencegah bakteri dari mandi lumpurnya menginfeksi tubuh dengan sesuatu. Tetapi ada juga jawaban universal: dalam setiap kasus, ada peptida sebanyak yang diperlukan untuk melindungi tubuh.
Mengapa peptida lebih baik daripada antibiotik?
Peptida diatur dengan cerdik. Tidak seperti antibiotik, yang biasanya bekerja pada target molekul tertentu, peptida diintegrasikan ke dalam dinding sel bakteri dan membentuk struktur khusus di dalamnya. Akhirnya, membran sel runtuh karena berat peptida, penyerbu masuk ke dalam, dan sel itu sendiri meledak dan mati. Selain itu, peptida bertindak cepat, dan evolusi struktur membran merupakan proses yang sangat tidak menguntungkan dan rumit bagi bakteri. Dalam kondisi seperti itu, kemungkinan berkembangnya resistensi terhadap peptida diminimalkan. Omong-omong, di laboratorium kami, peptida dipelajari tidak hanya dari hewan, tetapi juga dari tumbuhan, misalnya, senyawa pelindung yang bersifat protein-peptida dari lentil dan adas. Berdasarkan sampel alami terpilih, kami membuat sesuatu yang menarik. Zat yang dihasilkan mungkin merupakan hibrida - sesuatu antara peptida cacing dan kepiting tapal kuda, Pavel meyakinkan.
P.S.
Semoga dalam lima, sepuluh atau dua puluh tahun, era baru pengendalian mikroba akan datang. Bakteri adalah makhluk yang licik dan, mungkin, akan menciptakan alat pertahanan dan serangan yang lebih kuat sebagai tanggapan. Namun ilmu pengetahuan tidak akan tinggal diam, sehingga dalam perlombaan senjata ini kemenangan tetap ada pada manusia.
Manusia dan bakteri. Metafora
Teman-teman
Anggota karyawan- Bakteri yang hidup di dalam tubuh kita. Menurut beberapa perkiraan, massa total mereka adalah dari satu hingga tiga kilogram, dan jumlahnya lebih dari sel manusia. Mereka dapat digunakan di bidang manufaktur (produksi vitamin), industri pengolahan (mencerna makanan), dan militer (di usus kita, bakteri ini menekan pertumbuhan rekan patogen mereka).
Pakar makanan tamu- asam laktat dan bakteri lain digunakan untuk menghasilkan keju, kefir, yogurt, roti, sauerkraut, dan produk lainnya.
Agen ganda Pada dasarnya, mereka adalah musuh. Tapi mereka berhasil merekrut dan memaksa mereka bekerja untuk kebutuhan pertahanan kita. Kita berbicara tentang vaksinasi, yaitu memasukkan varian bakteri yang dilemahkan ke dalam tubuh.
Anak angkat- ini bukan lagi bakteri, tapi bagian dari sel kita - mitokondria. Dulunya mereka adalah organisme mandiri, tetapi, setelah menembus membran sel, mereka kehilangan kemandiriannya dan sejak itu secara teratur memberi kita energi.
Pekerja POW- bakteri hasil rekayasa genetika digunakan untuk menghasilkan obat-obatan (termasuk antibiotik) dan banyak zat bermanfaat lainnya.
Musuh
Kolom kelima- beberapa bakteri yang hidup di tubuh kita atau di kulit, dalam keadaan normal, bisa sangat tidak berbahaya. Tetapi ketika tubuh melemah, mereka dengan licik membangkitkan pemberontakan dan menyerang. Mereka juga disebut patogen oportunistik.
benteng pertahanan- koloni bakteri yang menutupi diri dengan lendir dan lapisan yang melindungi dari aksi obat.
Infanteri lapis baja- di antara bakteri yang resisten terhadap antibiotik, ada yang dapat membuat kulit terluarnya tidak dapat ditembus oleh molekul obat. Kekuatan infanteri tersembunyi di lapisan lipopolisakarida. Setelah bakteri mati, lapisan lemak dan gula ini masuk ke aliran darah dan bisa menyebabkan peradangan atau bahkan syok septik.
Basis pelatihan- situasi di mana strain yang paling resisten dan berbahaya bertahan. Pangkalan pelatihan untuk pasukan khusus bakteri semacam itu dapat berfungsi sebagai tubuh manusia yang melanggar proses minum antibiotik.
Senjata kimia- beberapa bakteri telah belajar menghasilkan zat yang menguraikan obat, menghilangkan khasiat penyembuhannya. Misalnya, enzim dari kelompok beta-laktamase memblokir aksi antibiotik dari kelompok penisilin dan sefalosporin.
Samaran- mikroba yang mengubah kulit terluar dan komposisi protein sehingga obat "tidak menyadarinya".
kuda Troya- beberapa bakteri menggunakan trik khusus untuk mengalahkan musuh. Misalnya, agen penyebab tuberkulosis (Mycobacterium tuberculosis) mampu masuk ke dalam makrofag - sel kekebalan yang menjebak dan mencerna bakteri patogen yang berkeliaran.
tentara super- bakteri yang sangat kuat ini hampir tidak takut pada obat apa pun.
Sepuluh Perintah Perilaku Antibakteri
1. Dapatkan vaksinasi tepat waktu.
2. Gunakan antimikroba hanya jika diresepkan oleh dokter berlisensi.
3. Sekali lagi: jangan mengobati sendiri dengan antibiotik!
4. Ingatlah bahwa antibiotik tidak membantu melawan virus. Mengobati mereka dengan influenza dan banyak jenis "pilek" tidak hanya tidak berguna, tetapi juga berbahaya. Tampaknya hal ini dilakukan di sekolah, tetapi selama penelitian VTsIOM, pertanyaan "Apakah Anda setuju dengan pernyataan bahwa antibiotik membunuh virus dan juga bakteri?" 46% responden menjawab “ya”.
5. Minum obat tepat dalam dosis tersebut dan selama beberapa hari sesuai resep dokter. Jangan berhenti minum bahkan ketika Anda merasa sehat. "Jika Anda tidak menyelesaikan pengobatan, ada risiko antibiotik tidak akan membunuh semua bakteri yang menyebabkan penyakit Anda, bakteri ini akan bermutasi dan menjadi resisten. Hal ini tidak selalu terjadi - masalahnya adalah itu kami tidak tahu siapa yang dapat mengakhiri pengobatan sebelum waktunya dan tanpa konsekuensi," para ahli WHO mengakui.
6. Jangan pernah berbagi antibiotik.
7. Jangan gunakan yang diresepkan sebelumnya dan tersisa setelah minum antibiotik.
8. Cuci tangan Anda. Minum hanya air bersih.
9. Gunakan alat pelindung selama berhubungan seksual.
10. Hindari kontak dekat dengan pasien. Jika Anda sendiri sakit, tunjukkan kebangsawanan - jangan mencoba menulari teman sekelas, sesama siswa, atau kolega Anda. Maksudku, tinggal di rumah.