Засуха приводит к накоплению в почве устойчивых к антибиотикам микроорганизмов, что, по данным нового исследования, усиливает опасения за здоровье людей.
Засуха повышает концентрацию устойчивых к антибиотикам микроорганизмов в почве, что может серьезно сказаться на общественном здравоохранении, говорится в новом исследовании. (источник на английском языке)
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech, США) попытались ответить на один вопрос: могут ли изменения природной среды, в которой появляются антибиотики, способствовать развитию устойчивости?
Их вывод: региональная засушливость тесно связана с распространенностью устойчивости к антибиотикам в клинических условиях более чем в 100 странах.
Антимикробная устойчивость (AMR) является растущей угрозой , которая только в Европейском союзе ежегодно становится причиной более 35 000 смертей.
Она возникает, когда бактерии, вирусы, грибки и паразиты перестают реагировать на противомикробные препараты. Хотя это естественный процесс, который со временем происходит из‑за генетических изменений возбудителей, из‑за человеческой деятельности — прежде всего неправильного и чрезмерного применения противомикробных средств — он резко ускоряется.
«Засухи вызывают те же последствия, что и чрезмерное применение антибиотиков в клинике: и то и другое усиливает отбор устойчивых к антибиотикам штаммов», — сказала Дианна Ньюман, профессор биологии и геобиологии в Caltech.
По ее словам, обнаруженная в ходе исследования «поразительная корреляция» стимулирует развитие более точной и быстрой диагностики в клиниках, а также создание новых терапевтических подходов.
«Антибиотики впервые обнаружили еще в 1940‑е годы в экспериментах с почвенными микроорганизмами: тогда выяснилось, что природные вещества, вырабатываемые одним почвенным организмом, способны подавлять рост другого», — отмечают авторы.
С тех пор многие из этих природных соединений были модифицированы и превратились в лекарства, которые назначают сегодня, однако почва по‑прежнему остается одним из крупнейших источников новых производителей антибиотиков — средой, настолько богатой микробами, что, по оценкам, около 99 процентов ее обитателей до сих пор не удается вырастить в лаборатории.
По словам исследователей, хотя многие антибиотики происходят от почвенных микроорганизмов, то, как изменения окружающей среды в почвенных экосистемах могут способствовать развитию устойчивости, изучено слабо.
Под руководством Сяоюя Шаня, постдока Caltech и ведущего автора работы, была создана вычислительная программа для анализа открытых наборов данных о микробных последовательностях в образцах почвы, чтобы выявить гены, обеспечивающие выработку различных антибиотиков.
Используя данные клинического надзора из 116 стран и земельные базы данных по территории США, Китая и Европы, охватывающие различные типы землепользования — пашни, пастбища, леса и водно-болотные угодья, — ученые установили, что средняя частота устойчивости к антибиотикам в стационарах тесно связана с локальным индексом засушливости.
Как засуха способствует развитию устойчивости к антибиотикам?
Исследование показало, что при засухе ключевым механизмом, усиливающим устойчивость, является эффект концентрации: по мере высыхания почвы содержащиеся в ней природные антибиотики становятся более концентрированными в оставшейся влаге.
Но засуха влияет на антибиотики и более тонкими способами. Исследования показали, что физический стресс, который испытывают бактерии в условиях сухости, может изменять эффективность действия антибиотиков против них.
Затяжные периоды сухой погоды могут менять и скорость разложения отдельных антибиотиков в почве в зависимости от конкретного вещества: при низкой влажности этот процесс может как замедляться, так и ускоряться.
«Мы постоянно контактируем с почвой — во время отдыха на природе или просто вдыхая пыль», — говорит Шань.
«Важно, что бактерии способны передавать друг другу гены, и гены устойчивости к антибиотикам, как известно, очень активно распространяются. С учетом триллионов бактерий в окружающей среде это происходит в колоссальных масштабах».
Почему эти выводы вызывают тревогу?
Прогнозы в отношении антимикробной устойчивости и засушливости в мире не внушают оптимизма.
«Сильная корреляция между засушливостью и клинической устойчивостью к антибиотикам вызывает тревогу с учетом ожидаемых климатических изменений», — пишут авторы.
С 2025 по 2050 год, по оценкам, 39 миллионов смертей будут напрямую связаны с AMR, говорится в исследовании 2024 года, опубликованном в журнале The Lancet. (источник на английском языке)
В то же время прогнозы по засушливости показывают, что к концу века в засушливых районах могут жить до 5 миллиардов человек.
По словам исследователей, выявленная связь между засухой и AMR подчеркивает важность подхода «Единое здоровье» — принципа, согласно которому меры в области здравоохранения строятся с учетом взаимосвязанности здоровья людей, животных, растений и окружающей среды.
«По мере усиления климатической нестабильности такие интегративные подходы будут иметь решающее значение для прогнозирования и сдерживания глобальной динамики устойчивости к антибиотикам», — подчеркивают исследователи.