Глобальне потепління сприяє зростанню стійкості бактерій до антибіотиків у ґрунтах по всьому світу. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження, опублікованого в журналі Nature Ecology & Evolution. Міжнародна команда вчених на чолі з фахівцями з Даремського університету (Велика Британія) встановила, що підвищення температури прискорює появу й поширення генів антибіотикорезистентності в мікроорганізмах, що мешкають у ґрунті. Це може створити нові загрози для здоров’я людей і тварин.
Як клімат впливає на антибіотикорезистентність у ґрунті
Підвищення середньорічної температури має не лише кліматичні, а й мікробіологічні наслідки. Згідно з дослідженням Даремського університету, тепліші умови сприяють виживанню бактерій, що мають гени антибіотикорезистентності (ARGs), а також підтримують розвиток їхніх нових форм.
Гени антибіотикорезистентності — це ділянки ДНК, що дозволяють бактеріям виживати під дією антибіотиків. У ґрунтах теплих регіонів фіксують збільшення кількості вірулентних факторів — властивостей бактерій, які роблять їх більш патогенними.
Вчені провели поєднання польових досліджень, метагеномного аналізу та лабораторних експериментів, аби з’ясувати: глобальне потепління стимулює поширення бактерій, які важко піддаються лікуванню.
Потенційна загроза для здоров’я людей і тварин
Наслідки цього процесу не обмежуються лише ґрунтовими середовищами. Поширення антибіотикорезистентних мікроорганізмів може призвести до збільшення кількості інфекцій, що не лікуються традиційними препаратами.
Як пояснює професор Девід В. Грем із Даремського університету, більшість збудників, які спричиняють інфекційні захворювання у людей, мають природне походження — з ґрунтів, води або тварин. Наприклад, стійкі бактерії можуть проникнути в організм людини через забруднену воду, овочі або при контакті з тваринами.
Фахівці закликають до застосування підходу «Єдине здоров’я» (One Health), що передбачає одночасний захист здоров’я людей, тварин і довкілля. Такий міждисциплінарний підхід уже використовують для боротьби зі зоонозами та надмірним використанням антибіотиків у сільському господарстві.
Навіть холодні регіони більше не є безпечними
Дослідження також спростовує уявлення про те, що холодні регіони не піддаються ризику. Через зміну клімату навіть у цих зонах бактерії більше не гинуть від морозів, а навпаки — виживають, адаптуються й потенційно можуть мутувати. Це робить їх ще більш стійкими до наявних антибіотиків.
Посилення виживання бактерій у колись непридатних умовах є тривожним сигналом для країн Півночі. Як наслідок, у цих регіонах також зростає ймовірність появи нових патогенів, здатних викликати захворювання, які складно піддаються лікуванню.
Що показали експерименти та прогнози на майбутнє
У лабораторних умовах на прикладі бактерій Escherichia coli дослідники зафіксували збільшення експресії генів, що відповідають за стійкість до антибіотиків, у теплому середовищі. Йдеться, зокрема, про гени, пов’язані з викидними насосами (ефлюкс-помпами) та білками стресової відповіді — ключовими інструментами виживання бактерій у несприятливих умовах.
Моделі машинного навчання, застосовані в дослідженні, свідчать: за сценарієм високих викидів парникових газів (так званий сценарій RCP8.5, що передбачає інтенсивне споживання викопного палива), до кінця століття рівень ARGs у ґрунтах може зрости на 23%.
Особливо активно розвиваються бактерії родів Proteobacteria та Bacteroidetes — носії основних генів резистентності та вірулентності, які, як правило, добре адаптуються до нових умов.
Профілактика: як зменшити ризики поширення резистентності
Автори дослідження наголошують, що нехтування мікробіологічними наслідками змін клімату може звести нанівець зусилля у боротьбі з антибіотикорезистентністю. Якщо стійкі бактерії продовжать накопичуватись у довкіллі, ризик їхнього проникнення до людей лише зростатиме.
Всесвітня організація охорони здоров’я рекомендує низку заходів для стримування цієї загрози: скорочення використання антибіотиків у сільському господарстві, очищення стічних вод від фармакологічних залишків, посилення моніторингу довкілля та інвестиції в екологічні технології.
COVID-19 показав, наскільки швидко можуть поширюватись патогени з природного середовища. У разі появи антибіотикорезистентних бактерій із аналогічним механізмом передачі, людство може зіштовхнутися з новими масштабними загрозами.
Раніше ми писали, що вчені створили бактерії, щоб ґрунт і врожай світилися різними кольорами
