Стійкість до антибіотиків пов'язана із забрудненням ґрунту

Нове дослідження виявило зв’язок між забрудненням ґрунту важкими металами і радіонуклідами та антибактеріальною стійкістю бактерій, що живуть у цьому ґрунті.

Дослідження, опубліковане в журналі «Microbial Biotechnology», додає ваги висновкам, які вже були отримані раніше. Дійсно, попередні дослідження демонструють, що оскільки бактерії адаптуються до важких металів і радіоактивного забруднення, вони також здатні розвивати антибактеріальні властивості.

Стійкість до антибіотиків — серйозна глобальна криза в галузі охорони здоров’я. Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) описує це як «одну з найбільших загроз для глобального здоров’я, продовольчої безпеки і процесу розвитку».

Антибіотики мають вирішальне значення для сучасної медицини і вже врятували незліченну кількість життів. Звичайні інфекції та травми можуть бути смертельними без антибіотиків.

Люди також використовують антибіотики в сільському господарстві.

Однак бактерії можуть розвинути стійкість до антибіотиків, що робить деякі антибіотики менш ефективними або зовсім непотрібними.

Хоча антибактеріальна резистентність виникає природним чином, поведінка людини робить цей процес більш імовірним. Основною причиною антибактеріальної стійкості є надмірне використання антибіотиків як у людей, так і у тварин.

Коли люди використовують антибіотики неналежним чином, існує велика ймовірність того, що бактерії стануть до них стійкими.

Наприклад, тиск ринку стимулює широке використання антибіотиків на фермах незалежно від того, є у тварин бактеріальна інфекція чи ні.

Таке невибіркове використання підвищує ймовірність того, що бактерії стануть стійкими до антибіотиків, що робить лікарські засоби неефективними, коли у людей або тварин дійсно розвиваються бактеріальні інфекції.

Роль забруднення

Поряд з невибірковим і неналежним використанням антибіотиків є також дані, що дозволяють припустити, що певні забруднювачі можуть призводити до розвитку стійкості до антибактеріальних препаратів.

Автор відповідного дослідження Джессі К. Томас (Jesse C. Thomas) зазначив: «Надмірне використання антибіотиків у навколишньому середовищі підсилює тиск відбору на мікроорганізми, що збільшує їх здатність протистояти окремим класам антибіотиків. Але антибіотики — не єдине джерело тиску відбору. Багато бактерій мають гени, які одночасно працюють з декількома сполуками, що можуть бути токсичними для клітини, в тому числі з металами».

У здоровому ґрунті бактерії є в значній кількості. За даними Міністерства сільського господарства США (U.S. Department of Agriculture), у чайній ложці ґрунту може бути до 1 млрд бактерій.

Під впливом шкідливих забруднювачів, таких як важкі метали, у цих бактерій може розвинутися стійкість. Однак є дані, які дозволяють припустити, що, розвиваючи стійкість до забруднювачів, бактерії можуть у той же час розвивати стійкість до антибіотиків.

Ядерний об’єкт

У недавньому дослідженні вчені хотіли додатково вивчити цей взаємозв’язок. Для цього вони зосередилися на території США, де колись розташовувався об’єкт з виробництва ядерної зброї: на ділянці річки Саванна у верхній прибережній рівнині Південної Кароліни.

Завод з виробництва ядерної зброї діяв протягом 1950–1980 рр. та задіяв різні підприємства важкої металургії на всій території Саванна-Рівер.

«Протягом багатьох років поєднання звичайних операцій, неправильних методів утилізації і випадкових витоків сприяло викиду органічних і неорганічних відходів у це середовище», — стверджують дослідники.

Ці відходи включають серйозні забруднювачі, такі як важкі метали і радіонукліди (радіоактивні частинки).

Дослідники взяли зразки з чотирьох ділянок на цій території:

• відносно чистої ділянки, яку команда використовувала в якості контрольного зразка;
• ділянки, де переважали важкі метали;
• ділянки з переважанням радіонуклідів;
• ділянки, на якій було виявлено поєднання важких металів і радіонуклідів.

Потім дослідники проаналізували генетичний склад бактерій, виявлених у ґрунті на кожній ділянці.

Виявлено кореляцію

Дослідники виявили, що в ділянках зі значним вмістом важких металів, радіонуклідів або того й іншого спостерігається менша розмаїтість ґрунтових бактерій, ніж у контрольній ділянці.

На всіх 4 ділянках, включаючи контрольну, учені виявили бактерії з генами, які зробили їх стійкими як до забруднювачів, так і до антибактеріальних лікарських засобів.

Однак на ділянках зі значним забрудненням вчені виявили більше розмаїття генів стійкості до антибіотиків і металів.

У таких бактерій, як Acidobacteriaoceae, Bradyrhizobium і Streptomyces, були виявлені гени, які зробили їх стійкими до ванкоміцину, бацитрацину і поліміксину, — антибіотиків, які лікарі призначають для лікування бактеріальних інфекцій.

Вчені відзначають, що люди повинні з обережністю інтерпретувати результати їх дослідження. Адже на процес розвитку резистентності до антибіотиків можуть впливати й інші фактори.

Проте нове дослідження підкріплює результати інших досліджень, у яких були зроблені аналогічні висновки, і прояснює цінність подальших досліджень у цій сфері.

За матеріалами www.medicalnewstoday.com