Holivudo įkvėptas, Harvardo mokslininkų sukurtas: vienas žiūrimiausių pastarojo laikų mokslo populiarinimo vaizdo įrašų atskleidžia bene didžiausią žmonijos grėsmę (Video)

Eksperimentas matomas šiame vaizdo įraše, parodo kaip greitai bakterijos įgyja atsparumą vis didesnėms antibiotikų dozėms. Tiesą sakant, jos mutuodamos įgija atsparumą net didžiausioms antibiotikų dozėms vos per kelias dienas. Kitaip tariant, bakterijų evoliucija tokia sparti, kad pokyčiai per trumpą laiką matomi plika akimi. Bakterijos lyg niekur nieko prisitaiko prie aplinkos, kuri akimirksniu jas turėtų sunaikinti ir joje tiesiog klesti.

Eksperimente matoma didžiulė petri lėkštelė užpildyta keturiolika litrų agaro – natūralių dumblių pagrindu pagaminta terpe, ant kurios laboratorijose įprastai auginamos bakterijų kultūros.

Indas buvo padalintas į keletą sekcijų su skirtingomis antibiotikų dozėmis. Atokiausiose indo dalyse antibiotikų nebuvo visai, tuo tarpu dalyse arčiau centro, antibiotikų buvo tik šiek tiek daugiau nei minimali dozė reikalinga bakterijų žuvimui, o kiekvienoje sekančioje sekcijoje link centro, antibiotikų dozė buvo vis didinama kaskart po dešimt kartų. Pačiame centre dozė buvo lygiai 1000 kartų didesnė, nei sekcijoje su mažiausia antibiotikų doze.

Tyrimo metu ant terpės buvo pasėtos E. Coli bakterijos, o vaizdo kamera periodiškai registravo jų augimo ypatybes. Kaip teigia Roy’us Kishony’is, eksperimento tikslas buvo aiškiai pademonstruoti kaip bakterijos tampa atsparios antibiotikams ir leisti visuomenei suprasti kokia tai svarbi problema.

Beje, įrašo filmavimo technika buvo pasirinkta neatsitiktinai. Vyriausiasis tyrimą koordinavęs mokslininkas teigia prieš keletą metų matęs filmą reklamuojantį stendą, kuriame buvo vaizduojamas mirtinos virusinės pandemijos plitimas. Tada ir gimė idėja sukurti šį vizualinį eksperimentą, o padedant kompetentingiems darbuotojams, tai galiausiai ir buvo įgyvendinta.

Vaizdo įraše matomas veiksmas rodos itin paprastas. Gali pasirodyti, jog nieko ypatingo nevyksta. Tačiau jame užfiksuota ir daug nematomų procesų.

Bakterijos pasėtos ant mitybinės terpės krašto be antibiotikų staiga ima greitai dalintis, o jų kolonija plėstis, nes agaras yra ne tik puiki fizinė aplinka bakterijoms dalintis, bet jame yra ir pakankamai maisto medžiagų, reikalingų bakterijų biologiniams procesams.

Tačiau daugėjant bakterijų, dalis jų pasiekia terpės dalį su nedidele antibiotikų doze. Blogiausiai prisitaikusių bakterijų dalis iškart žūsta, tuo tarpu toliau dalinasi tik bakterijos pasižyminčios pranašesniais antimikrobiniais veiksniais.

Kaskart pasiekus vis kitą indo zoną, su vis didesne antibiotikų koncentracija vyksta tas pats: bakterijos, kurios negeba adaptuotis prie tokios aplinkos, iškart žūsta, nesidaugina, arba dauginasi ypač lėtai, o išlieka, absoliučią daugumą suformuoja ir toliau dauginasi tik geriausiai prisitaikiusios bakterijos.

Tokiu būdu per keletą bakterijų kartų (o bakterijos dauginasi labai sparčiai. Pvz. E. coli bakterija gali daugintis kas dvidešimt minučių) kaupiasi atsparumą sąlygojančios mutacijos.

Ir visa tai vyksta sukrečiančiai sparčiai, o dozės kurioms atsparumą išvysto bakterijos apskritai priverčia nuleisti rankas. Mokslininkai pateikė ciprofloksacino pavyzdį. Bakterijos sugebėjo per keliolika kartų̃ išvystyti atsparumą ir augti net ant 100 000 kartų didesnės šio antibiotiko dozės nei pradiniame augimo etape.

Ką visa tai reiškia?

Ogi tai, kad lygiai tas pats, tik gal ne taip sparčiai, vyksta ir realiame gyvenime. Daugėja vaistams atsparių ligų. Jau dabar ne vienas antibiotikas laikomas visiškai neveiksmingu ir todėl nebenaudojamas.

Net spekuliuojama, jog gyvensime taip, kaip gyvenome iki antibiotikų atsiradimo. O tada gimdymo metu mirdavo penkios moterys iš tūkstančio. Kas devintas mirdavo dėl bet kokios infekcijos, kurią buvo galima „pasigauti“ net dėl menkiausio įbrėžimo ar vabzdžio įkandimo. Mirdavo trečdalis žmonių, užsikrėtusių pneumonija. Infekcinės ausų ligos baigdavosi kurtumu, o angina galėjo baigtis infarktu.

Situaciją galima gelbėti skatinant veterinarijos gydytojų (didžioji dalis pasaulyje pagaminamų antibiotikų panaudojama gyvūnams), medicinos personalo ir visos visuomenės supratingumą, atsakomybę ir gyventojų vartojimo įpročius. Neretai antibiotikai skiriami profilaktiškai, net neįsitikinus ar ligą apskritai sukėlė bakterija. Tokiu atveju vaisto efektas lygus nuliui, tačiau jis kaskart juntamai paskatina antimikrobinio atsparumo plitimą. Taip pat vertėtų mąstyti apie naujų antibiotikų kūrimo finansavimą, nes šiuo metu dėl finansinių aplinkybių jie paprasčiausiai nekuriami.

Situaciją galima spręsti, tačiau pirmiausia reikia suprasti kokia yra problema. Galime tik tikėtis, jog eksperimento autoriams pavyko ją perteikti.

Plačiau su eksperimentu galite susipažinti recenzuojamame žurnale „Science” publikuotame straipsnyje.