Оксид азота в роли антибиотика

Иллюстрация Петра Перевезенцева

О проблеме устойчивости к антибиотикам мы писали не раз. Да и не только мы. Весь мир в напряжении по этому поводу. Уже сейчас некоторые бактерии плюют на антибиотики с высокой колокольни и без проблем размножаются в их присутствии, порождая всё новые резистентные поколения. Если так пойдет и дальше, то мы в скором времени скатимся в доантибиотиковую эпоху, на сто лет назад, когда от воспалительных заболеваний умирали люди, потому что нечем было их лечить.

Сейчас действительно есть шанс потерять волшебное лекарство, открытое микробиологом Александром Флемингом в 1929 году, — антибиотик. Пенициллин Флеминга дал жизнь огромному классу разнообразных лекарственных препаратов. В нашей стране первые образцы отечественных антибиотиков были созданы под руководством З.В. Ермольевой в 1940-х годах. А сегодня в России в медицинских целях используют более 200 препаратов из 30 групп различных противомикробных препаратов.

Коротко напомню, как формируется эта опасная резистентность. Главная причина — чрезмерное увлечение антибиотиками. Например, в США каждый год выписывают 200 млн рецептов (про Россию цифры не нашла). Допустим, все они обоснованы и оправданы. Однако проблема в том, что этим дело не ограничивается.

Многие считают, что антибиотики всесильны и помогут справиться практически с любыми заболеваниями, включая вирусы гриппа и ОРВИ, поэтому сами себе назначают эти лекарства. Между тем антибиотики убивают только чувствительные к ним бактерии, но не вирусы. Вирусы на эти действия никак не реагируют, а бактерии в условиях избыточного употребления смертельных для них лекарств начинают к ним приспосабливаться и порождать устойчивые формы.

На самом деле — все мы грешны. Признайтесь, что и вы, как только улучшалось самочувствие, прекращали пить антибиотики, то есть бросали назначенный курс на полпути. А это идеальные условия для оставшихся бактерий, которые получали возможность приспособиться и выработать защиту.

Еще одна причина появления резистентности — широкое использование антибиотиков в животноводстве. Остатки этих препаратов попадают в продукты питания и способствуют распространению устойчивых бактерий.

Без антибиотиков, то есть препаратов, убивающих опасные бактерии, уже невозможно жить. Так что же делать? Искать им адекватную и надежную замену.

Возможно, ученые уже нашли решение. Это — оксид азота, NO, терапевтический газ и противомикробное средство, которое назначают при лёгочной гипертензии и острых повреждениях лёгких. Американские ученые решили пойти дальше и проверить, как оксид азота борется с бактерией под названием синегнойная палочка P. aeruginosa, которая часто вызывает пневмонию в больницах.

Сначала они убедились, что вещества, выделяющие оксид азота, убивают эти бактерии вне организма. Затем они взялись за свиней — заразили их P. aeruginosa пневмонией, а потом ввели высокие дозы NO. И выяснилось, что после лечения бактериальная нагрузка у животных снизилась, а дыхание улучшилось.

Затем исследователи протестировали высокие дозы оксида азота на 10 здоровых добровольцах и двух пациентах, находившихся в отделении интенсивной терапии с бактериальными инфекциями, устойчивыми к антибиотикам. Первое, что выяснили ученые, — все испытуемые легко перенесли общение с NO, ни у кого из них не возникло побочных эффектов от газа. А чтобы оценить эффективность лечения, нужны дальнейшие тщательные клинические исследования.

Зато эффективность лечения NO оценили исследователи в России под руководством доктора медицинских наук, профессора Н.Е. Чернеховской (см. журнал «Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология», 2022; 201(5): 59–63). В исследовании участвовали ученые из Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования, Центрального военного госпиталя имени А.А. Вишневского и Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана.

Ученые испробовали NО при лечении язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. В комплексной терапии этих болезней используют в том числе антибиотики. Их задача — убить бактерии Helicobacter pylori, которые окапываются в слизистой оболочке желудка, повреждают ее и вызывают воспаление, то есть хронические гастрит и язву.

Итак, в исследовании участвовали 138 пациентов, мужчин и женщин от 21 до 70 лет, с подтвержденным диагнозом язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. Участников разделили на две группы. Основную группу лечили традиционной противоязвенной терапией. Только вместо антибактериальных препаратов (антибиотиков, сульфамидов) пациентам обрабатывали слизистую желудка оксидом азота.

Оксид азота подавали непосредственно в желудок в течение одной минуты. Содержание NO в газовом потоке составляло 300 см³/м³. Эту процедуру исследователи выполняли с помощью аппарата «Плазмон», который NO и генерировал. Кстати, «Плазмон» — одна из множества полезных разработок Бауманки. Процедуру проводили через день. А группе сравнения, которая включала 20 больных, дали традиционную противоязвенную терапию с антибиотиком.

И что же в результате? В основной группе с NO-терапией бактерии Helicobacter pylori были уничтожены полностью, восстановились мембраны поврежденных клеток, стабилизировались местные иммунные реакции. А сами язвы затянулись, то есть зажили, в два раза быстрее, чем у пациентов в группе сравнения, не получавших NO.

Откуда у медиков вдруг взялся этот NO? Озарение? Нет, это закономерное развитие науки. В конце 80-х годов случилось важнейшее открытие: ученые установили, что разнообразные биологические и физиологические процессы в организме человека и животного регулирует маленькая, скромная, но, похоже, всесильная молекула оксида азота, NO. Многие исследователи считают, что NO, образующийся в клетках ферментативным путем, — один из древних и универсальных регуляторов внутриклеточной и межклеточной сигнализации.

За это выдающееся открытие в 1998 году Нобелевский комитет присудил Нобелевскую премию в области медицины и физиологии Роберту Фёрчготту, Луису Игнарро и Фериду Мураду (R. Furchgott, L. Ignarrо & F. Murad) за исследование роли оксида азота в регуляции сердечно-сосудистой системы. А сегодня у специалистов уже есть понимание, что NO претендует на универсальность функций, поэтому NO-терапия может быть включена в комплексное лечение различных заболеваний. И ведь действительно, NO участвует во всех общепатологических процессах — воспалении, регенерации и фиброзе, — и его роль определяющая.

Замену антибиотикам ученые, похоже, нашли, взяли ее практически из воздуха, который на 99% по объему состоит из азота и кислорода. И эту подсказку природа подсунула нам буквально под нос.