Многие бактериальные инфекции, которые до недавнего времени можно было лечить специфическими антибиотиками, сегодня стали к ним устойчивы. Это общее явление: оно наблюдалось в различных частях земного шара, в разное время и для многих (почти для всех) антибиотиков. Важность его для клиники очевидна. Устойчивость бактерий к антибиотикам очень интенсивно исследовали, измеряли и изучали ее эпидемиологические аспекты. В этой главе мы, однако, не будем детально рассматривать эпидемиологию устойчивости, а остановимся более подробно на биологических аспектах. Мы попытаемся ответить па следующие вопросы.

1. В чем заключается разница между устойчивыми и чувствительными (восприимчивыми) бактериями?
2. Какую роль играет антибиотик в возникновении и распространении устойчивости?
3. Можно ли считать устойчивость генетически обусловленной, т. е. содержится ли информация об устойчивости в бактериальной ДНК?
4. Если да, то передается ли устойчивость от одной бактерии к другой и как?

Прежде чем ответить на эти вопросы, необходимо привести некоторые определения и кратко описать методы, используемые для оценки устойчивости.
А. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Устойчивость. Говорят, что штамм бактерии, восприимчивой к данному антибиотику, устойчив, если его рост не подавляется при минимальной концентрации антибиотика, подавляющего рост бактерий этого вида (МПК)- Рост этого штамма, конечно, может подавляться при более высоких концентрациях того же антибиотика. Ясно поэтому, что концепция устойчивости относится 1) к определенному штамму бактерии, 2) к определенному антибиотику и 3) к определенной концентрации. Врачи считают штамм бактерии устойчивым к данному антибиотику, если он может расти при концентрации, равной или большей, чем концентрации антибиотика, достижимые в сыворотке крови или в ткани.
Множественная устойчивость. О множественной устойчивости говорят в том случае, когда бактерия устойчива к двум или более антибиотикам, принадлежащим к разным структурным группам. Многие антибиотики, близкие по химической структуре, подавляют рост бактерий за счет одинакового механизма. Обычно штамм бактерии, устойчивый к одному антибиотику, устойчив также и к другим антибиотикам той же группы. В этом случае устойчивость называют перекрестной. Перекрестная устойчивость имеет большое практическое значение. Если инфекционное заболевание вызывается бактерией, устойчивой к определенному антибиотику, можно быть уверенным, что его не стоит лечить другим антибиотиком того же класса (за некоторыми исключениями).
Одноступенчатая и многоступенчатая устойчивость. Можно выделить устойчивые мутанты из популяции бактерий, восприимчивых к данному антибиотику, высевая большое число клеток на плотную среду, содержащую антибиотик в концентрации, в несколько раз превышающей МПК- Подавляющее большинство бактерий расти не будет, но, если инокулум содержит достаточно большое число клеток, например 109 или больше, можно обнаружить устойчивые клетки, дающие начало колониям, которые легко выделить с плотной среды.
Зачастую бактерии в этих колониях устойчивы не только к концентрации антибиотика, равной его концентрации в среде, на которой они выросли, по и к более высоким концентрациям. Это случай одноступенчатой устойчивости, характерной для определенных антибиотиков, устойчивость к которым развивается по принципу «все или ничего», т. е. клетки или восприимчивы к низким концентрациям, или не подавляются даже высокими концентрациями. Типичным примером такого рода является устойчивость к стрептомицину. В случае других антибиотиков, например пенициллина, вышеописанным методом получить устойчивые клетки невозможно. Обычно бактериальная популяция содержит мутанты, устойчивые к МПК этих антибиотиков, но чувствительные к немного более высоким концентрациям. Поэтому очень трудно подобрать концентрацию антибиотика в плотной среде, которая подавляла бы рост всех нормальных клеток и не подавляла бы рост устойчивых. Устойчивые формы этого типа отбирают на жидкой питательной среде с помощью метода, неправильно называемого «приучением». В соответствии с этим методом штамм бактерии выращивают при концентрациях антибиотика, несколько меньших МПК, чтобы отобрать менее чувствительные клетки. Они дадут начало популяции, которая будет содержать клетки, способные расти при несколько более высоких концентрациях антибиотика. Повторяя пересевы и отбирая из большой популяции в жидкой среде устойчивые клетки, можно получить штаммы со значительно большей
устойчивостью. Этот тип постепенно возрастающей устойчивости, обнаруженный в случае пенициллина и некоторых других антибиотиков, получил название многоступенчатой устойчивости.
Устойчивость и невосприимчивость. Чтобы упростить терминологию, лучше зарезервировать слово «устойчивость» для бактериальных штаммов, происходящих от первоначально восприимчивых видов н потерявших восприимчивость к данному антибиотику в результате мутации или другого изменения генетического состояния, которое будет описано ниже. Виды бактерий, которые с самого начала не подавляются антибиотиком, например из-за отсутствия структуры, на которую антибиотик действует, называют нечувствительными (или невосприимчивыми).
' Могут быть также чувствительные (восприимчивые) бактерии, рост которых не подавляется антибиотиком из-за условий среды или условий культивирования. Например, МПК стрептомицина в отношении Staphylococcus aureus значительно ниже при pH 8, чем при pH 5. При кислой реакции среды Staphylococcus aureus практически не чувствителен - к стрептомицину, хотя он и не устойчив согласно приведенному выше строгому определению. Обсуждая такие случаи, некоторые авторы используют термин «фенотипическая устойчивость», поскольку это явление не связано с каким-либо изменением наследственности бактериальной популяции.
Б. ВЫЯВЛЕНИЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ [ИЛИ УСТОЙЧИВОСТИ)
Устойчивость бактерий к антибиотику можно выявить двумя способами.

1. Метод дисков. Этот метод используют для построения ап- тибиотикограмм (см. разд. 2.VII). Он применяется преимущественно в медицинских микробиологических лабораториях. Концентрацию антибиотика на диске выбирают таким образом, чтобы получить информацию о восприимчивости бактерий к концентрациям антибиотика, которые достигаются в сыворотке крови больного.
2. Определение МПК. Метод состоит в определении минимальных подавляющих рост концентраций антибиотика (см. разд. 2.III и 2.IV). Этот метод более точный и используется преимущественно в генетических и эпидемиологических исследованиях.