.jpg)
Трудната битка на човека с бактериите
Когато преди около 4500 милиона години се ражда Слънчевата система, условията на нашата планета били ужасяващи – клокочещи вулкани, изригващи лава и отровен дим, атмосфера, раздирана от мощни електрически разряди, изпълнена с гореща пара и безброй токсични газове, свирепи бури и мощна слънчева радиация.
И в тази спираща дъха среда, някъде преди около 4000 милиона години, на Земята се зараждат първите бактерии. Тъй като в атмосферата отсъствал кислород, това били анаеробни, съществуващи в безкислородна среда микроорганизми. След около 500 милиона години се появяват фотосинтезиращите цианобактерии. Използвайки слънчевата енергия, тези хитроумни микроорганизми за своя метаболизъм използват вода и въглероден диоксид – две прости вещества, чието съдържание в атмосферата било изключително високо. Страничен продукт от тяхната жизнена дейност бил кислородът.
В продължение на два милиарда години тези бактерии стават пълновластен господар на планетата,
насищайки постепенно нейната атмосфера с кислород. В резултат се появяват нов вид бактерии – аеробни, които използвали този газ в своя метаболизъм. Те се оказали много по-жизнени от анаеробните, които постепенно били изтласкани в най-невзрачните кътчета на Земята.
Сръчният човек (Homo habilis – лат.), умеещ да създава и ползва каменни оръдия на труда, се появява в Африка преди около 2,5 милиона години. Съвременният Homo sapiens се появява преди около 100 хиляди години в Източна Африка и около 60 хиляди години по-късно превзема Европа, изтласквайки (злите езици нетактично уточняват – „изяждайки”) местния неандерталец, без по същество да се смесва с него.
От своята поява човекът е в постоянна борба с природата и нейните сили,
постигайки значителни успехи в тази битка. Значително по-голям „жизнен” опит от него обаче притежават бактериите, които в наши дни са навсякъде – във въздуха, в почвата, във водата, а и в самите нас.
Човешкият организъм се обитава от около 4 кг бактерии, до 3 кг от които са съсредоточени в чревния тракт, а останалите се намират в пикочно-половата система, кожата и други повърхности на човешкото тяло. Чревния тракт на човека обитават от 300 до 1000 вида бактерии.
През последните години по безспорен начин беше доказано, че т.нар. полезна чревна микрофлора (около 99% от общото ѝ количество) играе изключително важна роля в усвояването на вещества, с които храносмилателната система не може да се справи, в синтеза на редица жизненоважни витамини, потискането на патогенните бактерии и гъби и т.н. Не без основание се смята, че
около 2/3 от имунния капацитет на човешкия организъм се осигурява от полезните чревни бактерии.
В тайнствения и загадъчен свят на бактериите за първи път – през 1676 г., с помощта на конструирания от него микроскоп надзърта нидерландският натуралист Антони ван Льовенхук. Наименованието „бактерия” (на гръцки βακτήριο – пръчка) въвел през 1828 г. немският учен Кристиан Еренберг. То произтичало от формата на наблюдаваните от него бактерии. В средата на XIX век знаменитият френски учен Луи Пастьор поставя началото на изучаването на физиологията, метаболизма и болестотворното действие на бактериите.
Хилядолетия човек използва определени бактерии за получаване на млечнокисели напитки, сирене и оцет,
които продукти навлизат трайно в неговия бит.
Битката с болестотворното действие на бактериите хората водят от момента на своето появяване на Земята.
Множество заболявания на човешкия организъм, в т.ч. и немалко смъртоносни, се причиняват от т.нар. патогенни бактерии.
През 1928 г. английският лекар Александър Флеминг прави забележително откритие, което поставя начало на нова епоха в медицината. Открит е първият антибиотик – пеницилинът, вещество, продуцирано от плесента Penicillium notatum, което противодейства на развитието на бактериите. Откритието спасява милиони човешки живота. През 1945 г. Александър Флеминг заедно с Хауърд Флори и Ернст Чейн от Оксфордския университет (Великобритания), които установяват химичния състав и терапевтичното действие на пеницилина, са удостоени с Нобелова награда. Светът триумфира след победата си над коварните бактерии. Но за кратко. Оказва се, че през милиардите години съществуване, в по-голямата част при невероятно неблагоприятни условия,
бактериите са придобили изключителни умения за оцеляване.
Не след дълго било установено, че определени бактерии са се изхитрили и са се въоръжили с особен ензим – пеницилиназа, чрез който разграждат и инактивират антибиотика. Учените обаче не се предават. Чрез химическо модифициране на пеницилина били получени полусинтетични негови производни, които успяват да затруднят (за съжаление за кратко!) находчивите бактерии.
През 1943 г. американският професор микробиолог и биохимик от университета в Ню Джърси (САЩ) Зелман Ваксман открива стрептомицина – ефективно средство срещу страшната туберкулоза. Светът празнува нова победа в битката с бактериите. За това си откритие през 1952 г. ученият е удостоен с Нобелова награда. Апропо, терминът „антибиотик” (от старогръцки ἀντί - срещу, и βίος - живот) е употребен за първи път от него.
В резултат на задълбоченото изучаване на физиологията и жизнената дейност на бактериите беше установено, че благодарение на пластичността на техния генетичен апарат и удивителната им способност да обменят помежду си гени бактериите само за около две години успяват да придобият наследствено закрепена резистентност
към всеки новопоявил се антибиотик. Безконтролното прилагане на антибиотиците значително комплицира картината. Според официален доклад на британски експерти ежегодно благодарение на бактериалната резистентност в света умират около 700 000 души. След няколко десетилетия се очаква този брой да достигне 10 милиона! В средата на този век се очаква това да е главната причина за смъртта на хората на Земята. Повече, отколкото от сърдечносъдовите и раковите заболявания, диабета, както и от пътнотранспортните произшествия. От 1987 г. до наши дни в ръцете на лекарите не се появява нито един нов антибиотик и ситуацията изглежда почти отчайваща. Затова съобщението на колектива американски учени от Североизточния университет в Бостън (САЩ), ръководен от професор Ким Люис, за откриването на антибиотика теиксобактин, противодействащ ефективно на огромен брой бактерии
чрез особен механизъм, срещу който те не са в състояние да формират резистентност, предизвика истинска еуфория в медицинските среди. Учените изолират теиксобактина измежду 25 антибактериални субстанции, продуцирани от почвените бактерии Eleftheria terrae. Тъй като тези бактерии категорично отказвали да се развиват в изкуствената лабораторна среда, учените се принудили да изобретят своеобразен бактериален хотел all inclusive, който поместили в почвата.
Отличителна особеност на новия революционен антибиотик
е обстоятелството, че той атакува определено място в клетъчната обвивка, препятствайки нейното изграждане, т.е. размножаването на бактериите. Лошата (за бактериите) новина е, че за зла участ този участък на клетъчната стена не се поддава на мутации, в резултат на което да стане невидим за антибиотика. Учените са на мнение, че резистентност бактериите към теиксобактина биха могли да постигнат не по-рано от 30 години.
Неотдавна група изследователи от Хонконгския университет, ръководена от д-р Сючен Ли, съобщи за синтезирането на чудодейния теиксобактин и на още 10 негови производни.
Очаква се новите революционни антибиотици да се появят в аптеките след около 5 години, през което време ще се тества тяхното действие. Дали човекът все пак ще съумее да спечели битката с този невероятно труден противник – бактериите, предстои да разберем в близките години.
