Антибиотикорезистентность является растущей проблемой для здоровья, но новые исследования показывают, что она вызвана не только чрезмерным употреблением антибиотиков. Это также вызвано загрязнением окружающей среды.
Используя геномный анализ, ученые Университета Джорджии обнаружили сильную корреляцию между антибиотикоустойчивостью и загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами.
Согласно исследованию, опубликованному в июльском номере журнала "Microbial Biotechnology", почвы с тяжелыми металлами имели более высокий уровень специфических бактериальных хозяев, имевших антибиотикоустойчивые гены.
Среди хозяев были Acidobacteriaoceae, Bradyrhizobium и Streptomyces. Бактерии имели антибиотикоустойчивые гены, известные как ARGs, в отношении ванкомицина, бацитрацина и полимиксина. Все три препарата используются для лечения инфекций у людей.
Бактерии также имели мультирезистентный ARG, сильный ген защиты, который может противостоять как тяжелым металлам, так и антибиотикам.
Когда ARG присутствовали в почве, металлоустойчивые гены, или MRG, также присутствовали в отношении нескольких металлов, включая мышьяк, медь, кадмий и цинк, что свидетельствует о том, что микроорганизмы со временем разрабатывают новые стратегии и контрмеры для своей защиты.
Чрезмерное использование антибиотиков в окружающей среде создает дополнительное давление на микроорганизмы, что ускоряет их способность сопротивляться нескольким классам антибиотиков. Но антибиотики - не единственный источник давления при отборе. Многие бактерии обладают генами, которые одновременно работают против нескольких соединений, которые были бы токсичны для клетки, и это включает в себя и металлы.
Трэвис Гленн, профессор колледжа общественного здравоохранения, участвовавший в исследовании, сказал, что необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, реагируют ли металлоустойчивые гены бактерий таким же образом, как и антибиотикоустойчивые гены.
Но в отличие от антибиотиков, тяжелые металлы не разлагаются в окружающей среде, поэтому они могут оказывать длительное воздействие.
В отчете об исследовании говорится, что предыдущие исследования выявили антибиотикоустойчивость в отходах, загрязненных тяжелыми металлами, путем исследования проб воды в лаборатории.
"Когда вы подвергаете образец воздействию препарата на чашке Петри или пробирке, это не дает вам полной картины. С помощью геномного анализа мы смогли получить гораздо больше, - сказал Томас.
Значимость исследования заключается в том, что можно начать характеризовать бактериальные сообщества и специфические гены ARG и MRG в окружающей среде, сказал Гленн.
Очевидно, что существуют патогены человека, которые развивают антибиотикорезистентность и при этом чрезмерное использование антибиотиков не единственная причина, по словам Гленна. Человеческая деятельность, такая как сельское хозяйство и сжигание ископаемого топлива, также играет определенную роль.
