Какое количество устойчивых к лекарственным препаратам туберкулезных микобактерий можно обнаружить в мокроте пациентов, которые никогда ранее не получали противотуберкулезную химиотерапию?

Появление генетически детерминированных мутантов, обладающих устойчи­востью к лекарственным препаратам, происходит спонтанно, и отдельные ле­карственно-устойчивые микобактерии обычно присутствуют в составе диких штаммов, т. е. ив нормальной популяции бактерий, которые никогда не под­вергались воздействию противотуберкулезных препаратов. Этот феномен был выявлен вскоре после открытия стрептомицина , а позже аналогичный вы­вод был сделан и в отношении других противотуберкулезных препаратов [2—5] (см. главу 41 «Как развивается устойчивость к лекарственным препаратам?»).

Продемонстрировать присутствие лекарственно-устойчивых мутантов в любой дикой культуре M. tuberculosis Относительно несложно. Для этого производят посев на питательные среды, содержащие какой-либо противоту­беркулезный препарат (например, изониазид) в возрастающих концентраци­ях — от 0 до 5 мкг/мл. Примерно через 14 дней отмечается интенсивный рост бактерий на среде, не содержащей изониазид, или на среде с минимальной концентрацией препарата (0,05 мкг/мл). В пробирках, где питательная среда содержит более высокие концентрации изониазида, рост бактерий не отмеча­ется, однако примерно через 3 нед в них также появляются колонии микобак-терий. В течение нескольких последующих недель их количество увеличива­ется и может достигать нескольких сотен, в зависимости от концентрации препарата в питательной среде. Как правило, каждая из таких колоний вырас­тает из одной лекарственно-устойчивой бактериальной клетки, уже ранее со­державшейся в оригинальной популяции (дикий штамм).

Количество лекарственно-устойчивых мутантных клеток в диком штамме зависит от происхождения штамма, вида противотуберкулезного препарата, его концентрации и в значительной мере от общего количества бактерий. Как по­казано в табл. 49, вероятность выявления лекарственно-устойчивых мутантов

тем ниже, чем меньше общее число бактерий. Например, в популяции, насчи­тывающей около 1 млн (106) туберкулезных микобактерий, число лекарствен­но-устойчивых мутантов при концентрации изониазида 0,05 мкг/мл варьиру­ется от 20 000 до 40 000, однако в популяции из 100 (102) бактерий количество лекарственно-устойчивых мутантов при той же концентрации лекарства соста­вит всего лишь от 0 до 4 клеток. Эта количественная зависимость имеет боль­шое практическое значение.

Чает химиотерапию одним изониазидом. Как видно из таблицы 50, количество мутантов, устойчивых к изониазиду, уже в начале лечения может быть достаточ­но большим. Так, в каверне может насчитываться 300 микобактерий, устойчи­вых к концентрации препарата 1 мкг/мл, и около 500 — устойчивых к концент­рации 0,2 мкг/мл. Возбудителей, устойчивых к очень низкой концентрации (0,1 мкг/мл), может оказаться около 4 000.

Таким образом, в многочисленной популяции микроорганизмов, находя­щихся в туберкулезной каверне, может присутствовать достаточно большое ко­личество микобактерий, не поддающихся действию одного препарата (в данном случае изониазида) и способных размножаться. Эти данные в значительной ме­ре объясняют частые неудачи, наблюдаемые при монотерапии больных с боль­шим количеством возбудителей в мокроте (см. главу 44 «Что представляет собой феномен «падение и подъем» и в чем состоит механизм «последовательных схем»?» и главу 39 «Почему химиотерапия бывает неэффективной и что можно предпринять, чтобы избежать неудовлетворительных результатов лечения?»).

Однако когда больного лечат двумя активными препаратами, например изониазидом и стрептомицином, возникает совершенно иная ситуация (см. нижнюю часть табл. 50). Мутанты, устойчивые к одному из назначенных пре­паратов, как правило, чувствительны к другому, и наоборот. Трудности возни­кают только в тех случаях, когда мутанты устойчивы одновременно к двум препаратам. Как можно видеть из данных, представленных в нижней части таблицы, такая «двойная» лекарственная устойчивость наблюдается (если во­обще имеет место) у штаммов туберкулезных бактерий только при очень низ­ких концентрациях антибактериальных препаратов. К счастью, такие ситуа­ции возникают редко.

Другой важный факт — это уменьшение количества бактерий (например, с108 до 105), которое обычно отмечается после начала эффективной терапии (см. последнюю колонку в таблице 50). При подобной ситуации имеется очень небольшая вероятность сохранения мутантов, устойчивых к одному из препа­ратов, а вероятность присутствия штаммов, устойчивых к двум лекарственным средствам, практически сводится к нулю.

Все приведенные выше данные показывают, что химиотерапия с исполь­зованием двух или большего числа противотуберкулезных препаратов почти неизбежно приведет к гибели всех устойчивых мутантов. Правильная химио­терапия, особенно в начальной интенсивной фазе лечения, способна на­столько уменьшить численность микобактериальной популяции, что практи­чески не останется шансов для появления новых устойчивых мутантов. Таким образом, по окончании фазы интенсивной химиотерапии лечение может быть продолжено менее «агрессивно» — например, вместо четырех противотубер­кулезных препаратов можно будет использовать только два. Эта гипотеза бы­ла подтверждена результатами экспериментальных исследований на мышах и в конечном итоге заложила основы концепции двухфазной противотуберку­лезной химиотерапии.