Из истории антимикробных средств

Когда-то считалось, что антибиотики должны быть в каждой домашней аптечке. Девиз же нашего времени: «Антибиотики: используйте осторожно!» О том, как менялось отношение к антимикробным средствам - в нашем рассказе.

В начале XIX века уже были некоторые представления о заразности гнойных болезней, но причиной их считались газы, образующиеся в процессе гниения и попадающие в организм из воздуха. Природа их до конца не была понятна, а гигиенические мероприятия того времени в основном были направлены на борьбу с источниками гниения.

Но все же врачи обращали внимание на связь хирургического вмешательства с развитием инфекционных осложнений. Английский хирург Листер отмечал: 

«Ничто не поражало так в прежние времена при хирургических операциях, как разница в течении ран, смотря по тому, была ли повреждена кожа, или нет… Чуть только сломанные кости приходили в соприкосновение с внешней средой через посредство открытой раны, то даже в случаях по-видимому неважных… перелом принимал опасный характер».

Масштаб хирургических осложнений носил массовый характер. Например, во время Крымской войны в 1853-1856 годах русская армия потеряла убитыми 30 тысяч человек, а от болезней и ран умерло 600 тысяч. Французская армия в тот же период потеряла 10 тысяч человек убитыми, а умершими от ран и болезней – около 90 тысяч.

В столичных госпиталях дело обстояло не лучше. По свидетельствам современников, в Вене XIX века эпидемия послеоперационной горячки уносит в могилу больше половины всех оперированных; в госпитале Мюнхена, «антонов огонь … дошел до таких размеров, что им заболевало до 80 процентов больных», - с горечью отмечали хирурги того времени.

Врачам оставалось лишь констатировать жуткие масштабы катастрофы. Выдающийся шотландский хирург Джеймс Янг Симпсон говорил по этому поводу: 

«пациент, лежащий на операционном столе в хирургическом отделении имеет больше шансов встретить смерть, чем английский солдат в битве при Ватерлоо».

Альфред Вельпo, знаменитый французский хирург, писал: «Укол иглой уже открывает дорогу смерти».

Несмотря на отсутствие в то время достаточных знаний в области микробиологии, учеными была установлена связь между уровнем гигиены рук и септическими последствиями у больных. Так, в 1843 г. профессор анатомии и физиологии Гарвардского университета Оливер Уэнделл Холмс опубликовал исследование, в котором сопоставлялись привычка акушеров мыть руки и развитие сепсиса у родильниц. Холмс пришел к заключению: 

«Болезнь, известная как послеродовая лихорадка, является заразной, поскольку часто врачи и средний медицинский персонал переносят ее от одной больной к другой».

К такому же выводу пришел и врач-акушер Игнац Филипп Земмельвейс. Его считают основоположником антисептики не только потому, что он сделал такой вывод, но и потому, что ему впервые в мире удалось внедрить антисептику в практическую работу и радикально снизить уровень септических осложнений у родильниц. 

Доктор Земмельвейс с 1846 по 1850 год работал в университетской клинике Вены акушером. Кроме 1‑й акушерской клиники, предназначенной для практических занятий врачей и студентов, в университете была и 2‑я клиника, в которой обучались акушерки. Доктор Земмельвейс обратил внимание на разницу в количестве заболевших и умерших женщин в этих двух отделениях: в 1840—1845 годах смертность в 1‑м отделении была в три раза, а в 1846 году — даже в 5 раз больше, чем во 2‑м отделении. Но никто из коллег не мог объяснить этого явления. 

В Венском университете в те годы господствовало так называемое анатомическое направление: лечащие врачи занимались препарированием трупов. Один из коллег Земмельвейса при вскрытии трупа случайно поранил палец, после чего у него возник сепсис. И Земмельвейс, так много думавший над причиной родильной горячки, понял, что смерть коллеги произошла по той же причине, по которой гибли роженицы – в его кровь попал трупный яд. Земмельвейс предположил, что так же погибали и несчастные пациентки акушерских клиник: им вносилась инфекция в родовые пути.

Свои предположения Земмельвейс подтвердил экспериментально: он произвел девять опытов на кроликах, вводя им в кровь секрет из матки заболевших пациенток - кролики также заболели. 

«Один бог знает число тех, которые по моей вине оказались в гробу. Я так много занимался трупами, как редко кто из акушеров… 

Я хочу разбудить совесть тех, кто еще не понимает, откуда приходит смерть, и признать истину, которую узнал слишком поздно…», - писал Земмельвейс.

Опираясь на полученные выводы, Земмельвейс начинает применять в своей клинике меры антисептики - обеззараживание рук медицинского персонала хлорной водой. В результате уровень смертности пациенток снизился на порядок - до введения хлорированной воды, в апреле 1847 года, из 312 рожениц умерло 57 - это примерно 18%, в мае, когда метод испытывался, процент смертности снизился до 12, в следующие 7 месяцев — до 3%, и, наконец, в 1848 году умерло чуть более 1-го % . 

Следовало ожидать, что антисептика найдет восторженный прием у врачей, однако этого не произошло. Методы антисептики не нашли в то время широкого применения, а сам Земмельвейс после обрушившейся на него критики вынужден был оставить свою практику и покинуть Вену.

И только после смерти выдающийся вклад Земмельвейса в медицину был признан. 

В 1906 году в Будапеште был установлен памятник великому врачу с мемориальной надписью «Игнац Земмельвейс. Спаситель матерей».

Тем временем врачи продолжали думать, как повысить уровень выживаемости хирургических пациентов. Не обладая истинными знаниями о природе инфекций, английский хирург Джозеф Листер «Узнав, что карболовая кислота отличается замечательным свойством устранять дурной запах… решил попробовать ее…». В 1864 году по его указанию стены и предметы обихода в хирургическом отделении обрабатываются фенолом. Воздух в отделении слегка посвежел, смертность несколько снизилась. 

В 1865 году Луи Пастер опубликовал результаты своих исследований, которые показывали, что гниение вызывается живыми микроорганизмами. Им же был сделан вывод, что заразные болезни возникают вследствие заражения микробами из внешней среды.

В этой связи Листер писал: «Надо только найти вещество, которое будет убивать болезнетворные микробы, не причиняя вреда человеку». В качестве такого вещества Листером была использована карболовая кислота. В результате, по свидетельству Листера «рана излечивалась так же, как простой перелом, и к тому же кожа оставалась неповрежденной», а «мои палаты, слывшие за самые опасные во всем королевстве, сделались лучшими на всем свете». 

В 1867г. Листер опубликовал свою работу «Об антисептических принципах в хирургической практике», которая вопреки ожиданиям, также как и труды Земмельвейса, не сразу нашла признание у коллег. Тем не менее, практические результаты были очевидны – послеоперационная смертность в госпитале Глазго, где работал Листер, в 1869 году снизилась в 3 раза по сравнению с предыдущим периодом. Спустя время принципы работы Листера были внедрены в практику и нашли широкое применение, а сам он был приглашен для работы в Университет Эдинбурга, где возглавил кафедру хирургии. 

Постепенно способ обработки ран Листера стал распространяться в мировой хирургической практике, в том числе и в России (в основном в Санкт-Петербурге). 

В 1868 г. русский хирург, профессор Павел Петрович Пелехин в Санкт-Петербурге опубликовал статью «Успех новых идей в хирургии при лечении ран», в которой делится своим положительным опытом использования антисептических подходов Листера. 

Выдающийся русский врач, основоположник русской хирургической гинекологии Александр Александрович Китер также широко использует антисептику в своей клинике и делится опытом в докладе «О несомненной пользе карболовой кислоты в различных хирургических болезнях». 

Российские военные хирурги Эрнст Бергманн и Карл Карлович Рейер, участвуя в русско-турецкой войне 1877-1878 года, применяли листеровскую повязку в военных условиях. При этом потери русской армии составили 25 тысяч человек убитыми, 16 тысяч - умершими от ран (напомним, во время Крымской кампании на одного убитого приходилось 20 умерших от ран и болезней).

Широкое и повсеместное внедрение антисептики в России связано с именем выдающегося русского хирурга и ученого Николая Васильевича Склифосовского. В 1885 году на I Пироговском съезде в Москве Н.В. Склифосовский сделал блестящий доклад «Об успехах хирургии под влиянием противогнилостного метода», позволивший убедить российских врачей в правоте принципов антисептики. Склифосовский, имеющий богатый опыт применения антисептиков, рекомендует заменить карболовую кислоту менее раздражающими кожу йодоформом и раствором сулемы. 

Принципы антисептики широко использовались во время русско-японской войны 1904-1905 года - потери составили 25 тысяч человек убитыми, 6 тысяч умерло от ран (несмотря на ужасные цифры, все же очевидно уменьшение относительного числа умерших от ран).

Следующий этап развития антимикробного учения связан с Первой и Второй мировыми войнами. Этот период отличался от предыдущих невиданными прежде масштабными и кровопролитными сражениями. Новое оружие, новая военная техника, предназначенная для уничтожения людей, новые раны – громадные, загрязненные, не поддающиеся обработке.

В это время стала очевидной проблема недостаточной эффективности антисептиков. Имеющиеся в распоряжении врачей растворы уже не помогали. 

Вот почему ученые всего цивилизованного мира начали активные поиски в области инфекционной медицины. И результат был достигнут!

Благодаря успехам химии были найдены новые средства для асептической обработки инструментов, поверхностей и антисептической обработки ран и кожи: хлор-, кислород-, альдегидсодержащие, соединения йода, хлоргексидин, этиленоксид и целый ряд других веществ.

И конечно же, огромным успехом явилось открытие в 30-40 годы XX века антимикробных химиотерапевтических средств – тех, которые мы сейчас называем антибиотиками. Они предназначены для приема внутрь, но их влияние на асептику и антисептику огромно. 

Сульфаниламиды и пенициллин стали первыми антибактериальными лекарственными средствами, позволяющими проводить успешное лечение тяжелых инфекций.

Их повсеместное применение во время Второй мировой войны спасло множество жизней. Трудно даже представить, насколько возросло бы число жертв этой войны, если бы не антибиотики! 

Их триумфальное шествие по всему миру продолжилось и в послевоенное время. Герхард Домагк, открывший антибактериальное действие сульфаниламида и Флеминг с соавторами, изобретателями пенициллина, получили Нобелевские премии. 

Исключительная ценность этих открытий очевидна. 

В середине XX века медицинское сообщество захлестнула эйфория от осознания тех возможностей, которые дают человечеству антибиотики.

Но не все оказалось так просто и полной победы медицины над инфекциями не наступило. Почему? Потому что теория разошлась с практикой.

К тому моменту, когда был открыт пенициллин, науке уже было известно немалое количество патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Поскольку выяснилось, что некоторые из них устойчивы к пенициллину, ученые приступили к разработке других групп антибиотиков – тетрациклинов, цефалоспоринов, макролидов, аминогликозидов.

Ученые старались создавать препараты широкого спектра действия, чтобы иметь возможность лечить распространенные инфекции без распознавания их вида и даже справляться с болезнями смешанной бактериальной этиологии.

Но под действием антибиотиков бактерии начали изменяться. Новые колонии вырабатывали механизмы защиты от действия препаратов. Лечение, еще недавно успешное, становилось неэффективным. Ученые изобретали новый препарат, а бактерии – новое оружие. 

В итоге проблема резистентности микробов приобрела глобальный характер. 

Первые резистентные бактерии были обнаружены еще в 60-е годы двадцатого века. Дальше – хуже. Например, в 1974 году в США к метициллину были резистентны около 2% случаев стафилококковых инфекций, в 1995 году – 22%, в 2007 – 63%. А сейчас мультирезистентный стафилококк уносит каждый год 19 тысяч жизней в одной только Америке.

Почему же так происходит? По нескольким причинам:

  • Первое. Люди принимают антибиотики без надобности и контроля. Часто врачи прописывают их «для профилактики», к тому же такие лекарства до недавнего времени свободно продавали всем любителям самолечения.
  • Причина вторая. Антибиотики поступают в наш организм с пищей. Достаточно сказать, что бОльшая часть рынка антибактериальных препаратов в мире ориентирована не на медицину, а на пищевую промышленность – с их помощью производители продуктов питания избегают потерь от болезней скота и порчи продуктов.
  • И третья причина. Люди используют косметические и гигиенические средства, бытовую химию, в состав которых входят антимикробные добавки, которые также приводят к формированию устойчивых микроорганизмов.

Благое намерение победить все микробы, во-первых, невыполнимо, а во-вторых, не приводит к положительному результату: природа все равно не сдает своих позиций, а окружающий нас микромир успешно сопротивляется.

Поэтому часть подходов к асептике и антисептике была пересмотрена.

Люди, наконец, признали, что это не микробы живут среди людей, а наоборот люди живут в среде микробов. Из 80 триллионов клеток организма человека менее 50% - это клетки его тела. Остальное - микробы кишечника, кожи, других органов и тканей. А сколько их всего живет на планете, вообще трудно представить, но по некоторым оценкам их число составляет 5 октиллионов — это число с 27 нулями!!! 

Что же изменилось? 

Во-первых, люди перестали стремиться уничтожить все микробы вокруг себя. 

Для борьбы с микробами, особенно устойчивыми, помимо традиционных антибиотиков, антисептиков, других антимикробных средств стали использоваться их природные враги, микробы-антагонисты.

Для ухода за ранами, лечения инфекционных болезней и даже для дезинфекции поверхностей все чаще применяют бактериофаги (вирусы, пожирающие бактерии), полезные бактерии-пробиотики (например, лактобактерии, бифидобактерии - все о них слышали), пребиотики (специальные вещества, стимулирующие рост полезных бактерий). 

Во-вторых, в тех случаях, когда нужно хирургическое вмешательство, используют малоинвазивные методы.
Если раньше была поговорка “большой хирург - большой разрез”, то в XX и XXI веках мода поменялась.

Сначала разрезы стали просто уменьшаться в размерах, а затем, с появлением лапароскопии, они превратились в 3–4 едва заметных прокола (в последнее время это может быть вообще 1 маленькая дырочка). Именно поэтому большинство плановых операций сейчас проводится лапароскопическими методами. Хирургические поговорки тоже поменялись: «хирургия через замочную скважину» называют такие операции. Щадящее лечение позволяет значительно сократить количество используемых для лечения антибиотиков.

В-третьих, расширились наши знания в области микробиологии и инфекционных болезней. Ученые столкнулись с резистентностью микробов к антимикробным средствам, открыли прионы - самые мелкие из известных нам возбудителей, молекулы белка, способные вызвать смертельные заболевания головного мозга у человека, чрезвычайно устойчивые к действию дезинфицирующих средств. 

Вот почему в последнее время все больше и больше расширяется ассортимент одноразовых стерильных медицинских изделий. И это не только маски, шприцы и перчатки, но и некоторые медицинские инструменты.

И четвертое. По прежнему ведется поиск новых антимикробных средств и технологий дезинфекции и стерилизации - безопасных для человека, щадящих инструменты, но максимально эффективных в отношении инфекционных агентов. Это особенно важно, учитывая появление в последние десятилетия высокотехнологичного медицинского оборудования для диагностики и хирургических вмешательств. Оно очень сложное, имеет множество каналов, оптические и электронные модули. Обеззараживать его трудно - нужны специальные дезинфицирующие средства и оборудование, например, низкотемпературные стерилизаторы, которые используют плазму перекиси водорода. 

Наука не стоит на месте, а наши знания о микромире постоянно расширяются. Безусловно, будущее готовит нам еще немало открытий в области асептики и антисептики. 

Мы с интересом следим за новостями и будем рады рассказать вам о них!