Ми наближаємось до ери, коли жоден антибіотик не працює?
Дослідники стурбовані швидким розвитком та розповсюдженням «супербактерій» - бактерій, які не реагують на антибіотики. Вперше вчені виявили сильнодіючих супербактерій у віддаленій Високій Арктиці Норвегії, які, на їхню думку, не віщують нічого доброго для майбутнього лікування антибіотиками.
Частково через природні процеси, а частково через надмірне або зловживання антибіотиками, багато небезпечні штами бактерій стали ще більш загрозливими, розвиваючи стійкість до певних антибіотиків - препаратів, які лікарі зазвичай призначають для лікування бактеріальних інфекцій.
Повідомляється, що такі сильнодіючі бактерії, яких також називають «супербаги», щороку спричиняють тисячі смертей як у Європі, так і в США.
Нещодавно професор Дженніфер Робертс з Університету Канзаса в Лоуренсі очолила групу, яка проводила дослідження відтавання вічної мерзлоти у віддаленій Високій Арктиці Норвегії.
Початковою метою команди було зрозуміти, як газ метан, який виділяє цей талий лід, може стосуватися змін клімату на глобальному рівні.
Однак, коли дослідники аналізували зразки грунту з регіону Конгсфьорден на Шпіцбергені в Норвегії, де вони базувались, вони виявили щось, що їх здивувало і насторожило: безліч супербагів, які, за всіма ознаками, не повинні були там жити.
"Дослідження дало хорошу можливість протестувати зразки ґрунту на гени антибіотиків з гіпотезою, що Шпіцберген був таким віддаленим і відокремленим місцем, і ми не знайдемо жодних доказів таких генів", - говорить професор Робертс.
«На відміну від них, - зазначає вона, - ми виявили досить багато, в тому числі гени, стійкі до антибіотиків, як ген Нью-Делі, який вперше з’явився в Індії не так давно. Це було несподіванкою - виявлені нами гени явно мали короткий час перенесення між тим, що були виявлені в Індії та нашою групою, яка виявила їх в Арктиці лише через кілька років ».
Вчені розповідають про свої знахідки та наслідки цього відкриття в новому дослідницькому документі, який з’являється в журналі Навколишнього середовища International.
"Можливість залучення людських відходів"
Дослідники проаналізували 40 зразків грунту з восьми різних місць на Шпіцбергені. Секвенування ДНК, яке вони провели, виявило наявність 131 стійкого до антибіотиків гена.
Одним з цих генів, присутність якого в арктичному ґрунті вразило дослідників, є blaNDM-1, яку вчені вперше відкрили в Нью-Делі, Індія, в 2007 році.
У бактеріях blaNDM-1 надає стійкість до антибіотиків карбапенему, потужного набору препаратів, які лікарі використовують лише для лікування інфекційних захворювань, які не реагують на інші антибіотики.
Питання, яке виникло внаслідок цього відкриття, було: як ці супербаги потрапили в цей віддалений арктичний регіон? Професор Робертс та його колеги припускають, що існує декілька різних шляхів поширення стійких до антибіотиків штамів так далеко.
"Вони, ймовірно, походять від патогенних мікроорганізмів, які неодноразово піддавалися дії різних типів антибіотиків - саме таким чином ми отримуємо ці гостро стійкі до антибіотиків штами, де вони зберігаються, навіть незважаючи на використання методів лікування в крайньому випадку", - пояснює професор Робертс.
"Деякі сайти, де ми виявили штам Нью-Делі, не дуже далекі від основної дослідницької бази, тому існує ймовірність залучення людських відходів", - зазначає вона.
Дослідник також згадує ще два шляхи, якими могли пройти стійкі штами. Перший - через «колонії гніздових птахів», які були присутні в районах, де вчені спостерігали «найвищі концентрації цих генів». Другий - через переміщення дрібних тварин, таких як лисиці, які можуть підхопити клопів із водопоїв, якими вони діляться з птахами.
Суперпомилки "як рідні, так і еволюціоновані"
Тоді вчені зіткнулися з іншою проблемою. Вони хотіли з’ясувати, які з стійких до антибіотиків генів є нативними, тобто природними в регіоні, а які, можливо, «подорожували» в Арктику з інших частин світу.
"Оскільки міграція цих генів викликає таке велике занепокоєння, постає наступне запитання:" Чи є ці гени, стійкі до антибіотиків, природними - чи вони були перенесені? ", - говорить професор Робертс.
Дослідники визначили орієнтир природних генів, стійких до антибіотиків, щоб вони могли відокремити їх від тих, що прибули в цей регіон з інших країн.
«Ми зробили це, розглянувши поживні речовини в ґрунті, яких дуже і дуже мало в цих арктичних ґрунтах.Потім ми змогли зв’язати стійкі до антибіотиків гени з тим, що, як видається, є новим джерелом фосфатів, що надходить ззовні - і найбільш вірогідним джерелом фосфату є кал, або в стічних водах людини, або, швидше за все, пташине гуано, ”- пояснює дослідник.
Вчені вважають, що деякі стійкі до антибіотиків гени передаються від однієї бактерії до іншої за допомогою процесу, що називається "бічним перенесенням генів", коли шкідливі бактерії, які птахи та інші переносники переносять з калу у воду.
Померши, бактерії викидають свій генетичний матеріал у навколишнє середовище, а це означає, що інші бактерії можуть потім підібрати стійкі до антибіотиків гени.
Дослідницька група попереджає, що відкриття стійкості до антибіотиків до різних лікарських засобів у віддаленій Арктиці означає, що явище супербактерій справді стало глобальним і може становити дуже серйозну і безпосередню загрозу.
«Ми знайшли як природні, так і еволюціоновані стійкі до антибіотиків гени в Арктиці. Побоювання полягає в тому, що з поширенням резистентності в таких масштабах ми можемо наблизитися до ери після антибіотиків, коли жоден з наших антибіотиків не працює, оскільки патогени, з якими ми намагаємось боротися, підняли стійкі гени шляхом еволюції або латерального перенесення ".
Професор Дженніфер Робертс
"Нам дійсно важливо почати думати про управління водою та використання антибіотиків загальносвітовими способами - і почати зменшувати та контролювати розповсюдження, яке явно не контролюється в даний момент", - закликає професор Робертс.
