Гены устойчивости к антибиотикам найдены в 92% проб воды в Великобритании, посещаемой птицами
Первое в Великобритании исследование по мониторингу устойчивости к противомикробным препаратам (УПП) и вирусов гриппа в водоемах показало, что 92% проб содержали гены устойчивости к колистину — антибиотику последней надежды.
Исследование «Мониторинг генов устойчивости к противомикробным препаратам и вирусов гриппа в водоемах, населенных птицами» провели ученые Бангорского университета. Оно опубликовано в журнале Sustainable Microbiology.
Глобальная проблема
Целью исследования был поиск более проактивного и масштабируемого подхода для мониторинга патогенов — особенно бактерий с УПП и вирусов птичьего гриппа — путем анализа проб воды из окружающей среды вместо тестирования отдельных животных.
Пробы воды еженедельно собирали с 19 участков (внутренние и прибрежные водоемы) в течение 10 недель, с дополнительным долгосрочным отбором на четырех участках.
Для обнаружения 74 генов УПП, мобильных генетических элементов (МГЭ) и таксономических маркеров бактерий использовали высокопроизводительную количественную ПЦР (HT-qPCR). Для обнаружения вирусов гриппа применяли ОТ-ПЦР.
Молекулярные маркеры и отслеживание источника
Исследователи также изучили потенциальное происхождение микробного загрязнения воды с помощью количественной ПЦР (qPCR) молекулярных маркеров:
- CrAssphage — бактериофаг, специфичный для кишечника человека, используется как маркер человеческого загрязнения.
- Catellicoccus marimammalium — бактерия, обнаруженная в кишечнике многих диких птиц (в основном чаек и голубей) и морских млекопитающих, является идеальным маркером для прибрежно-птичьего загрязнения.
Анализ показал смешанные источники загрязнения, причем маркеры, связанные с птицами, были более распространены, чем человеческие.
УПП и патогены
Исследование показало, что гены УПП широко распространены. Наиболее распространенным был ген устойчивости к аминогликозидам aadA7. Гены множественной лекарственной устойчивости были заметно повышены на двух участках, возможно, из-за дикой природы, а не человеческой деятельности.
«Высокая распространенность гена mcr1 (обеспечивающего устойчивость к колистину) в 92% проб была неожиданной», — отметила доктор Ката Фаркаш.
Также была частая детекция ДНК Shigella spp., несмотря на отсутствие других распространенных бактерий, таких как E. coli и энтерококки.
РНК вируса гриппа A была обнаружена в 3.4% проб, но субтипы (например, H5N1) не найдены, вероятно, из-за низкого уровня вируса в образцах. «РНК вируса гриппа была обнаружена даже при отсутствии зарегистрированных вспышек, что предполагает возможное загрязнение человеческими сточными водами».
Мощный инструмент
Исследование продемонстрировало, что мониторинг экологической ДНК/РНК может быть мощным инструментом для раннего обнаружения зоонозных угроз, предлагая экономичную альтернативу традиционному тестированию животных.
Этот подход поддерживает концепцию «Единое здоровье», интегрируя экологический, ветеринарный и медицинский надзор. Результаты также подчеркивают роль птиц в распространении УПП и потенциал водоемов как резервуаров или индикаторов рисков для общественного здоровья.
«ПЦР-анализы на основе qPCR можно разработать и валидировать за короткий период, поэтому любые новые угрозы и маркеры можно легко включить в схемы мониторинга ДНК/РНК», — сказала доктор Фаркаш.
Дальнейшие шаги
Следующие шаги должны включать более широкий и долгосрочный мониторинг для выявления сезонных и региональных тенденций в распространенности УПП и гриппа.
«Долгосрочная цель — включить экологический мониторинг в национальные системы эпиднадзора за болезнями для повышения готовности к будущим вспышкам и пандемиям».