Всемирная Организация Здравоохранения называет проблему устойчивости бактериальных инфекций к антибиотикам одним из главных вызовов современной медицине. Ежегодно регистрируется сотни новых резистентных штаммов по всему миру. Самыми распространенными возбудителями являются Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus и Streptococcus pneumoniae, за ними следует Salmonella spp.
Бесконтрольное применение антимикробных препаратов в медицине и сельском хозяйстве запустило в микромире процесс обмена плазмидами между бактериями. Плазмида, содержащая гены устойчивости к антибиотикам, называется «резистом».
А относительно недавно был открыт еще один механизм резистентности - состояние биоплёнки. Биоплёнка представляет собой сложное образование, состоящее из межклеточного матрикса биополимеров (ДНК, белки, полисахариды) и «встроенных» в него бактериальных клеток:
• у биоплёнки есть аналоги кровеносной, нервной и иммунной систем многоклеточного организма
• 90% массы биоплёнки - это матрикс, который защищает бактерии от воздействия антибиотиков и иммунной системы хозяина
• метаболическая активность бактерий в биоплёнке очень низкая.
Поскольку механизм действия большинства антибиотиков связан с воздействием именно на метаболизм бактериальной клетки, эффективность таких антибиотиков предсказуемо снижается при переходе бактериальных клеток в состояние биоплёнки.
Падение эффективности антибиотика в случае биоплёнки может достигать нескольких порядков. На практике это означает, что дозу антибиотика надо увеличивать, но в ряде случаев это невозможно т.к. такая доза может оказаться токсичной для больного — т.е. вред от применения антибиотиков превышает их пользу.
Биоплёнки плохо поддаются лечению существующими средствами и требуют поиска новых решений в медицине и фармации, например, таких как: синергисты антибиотиков, специализированные антибиоплёночные средства, бактериофаги и т.д.
Отдельного внимание заслуживает методика лечения инфицированных ран, позволяющая избежать применения антибиотиков — биохирургия.