Навоз коров содержит разнообразные новые гены устойчивости к антибиотикам

Навоз молочных коров, широко используемый в качестве удобрения для сельскохозяйственных почв, содержит неожиданно большое количество новых, ранее не идентифицированных генов устойчивости к антибиотикам (AR-генов) из кишечных бактерий животных. Результаты, опубликованные в онлайн-журнале mBio, указывают на то, что коровий навоз является потенциальным источником новых типов AR-генов, которые могут передаваться бактериям в почвах, где выращивается пища.

Хотя уже идентифицированы тысячи AR-генов, подавляющее большинство из них не представляет проблемы, пока находится в безвредных бактериях. Реальную опасность эти гены представляют, когда появляются в патогенных бактериях, вызывающих пищевые отравления или внутрибольничные инфекции.

Используя мощный подход, сочетающий скрининг и секвенирование, команда исследователей из Йельского университета идентифицировала 80 уникальных и функциональных AR-генов в образцах навоза. Эти гены делали лабораторный штамм Escherichia coli устойчивым к одному из четырёх типов антибиотиков: бета-лактамам (например, пенициллину), аминогликозидам (канамицину), тетрациклину или хлорамфениколу.

Примерно 75% из этих 80 генов имели последовательности, лишь отдалённо родственные уже известным AR-генам. Команда также обнаружила целое новое семейство AR-генов, обеспечивающих устойчивость к хлорамфениколу — антибиотику, часто используемому для лечения респираторных инфекций у скота.

«Это исследование — лишь первый шаг в серии работ, — отмечают авторы. — Мы должны проследить путь от коровника к почве, затем к пище на столе и, в конечном итоге, в клинику, чтобы выяснить, могут ли эти гены перемещаться в этом направлении».

AR-гены могут попасть в экосистему человека двумя путями: либо бактерии, содержащие их, колонизируют человека, либо гены передаются другим бактериям, колонизирующим человека, посредством горизонтального переноса генов. Некоторые бактерии навоза могут быть патогенными для людей, и если они приобретут устойчивость, это станет проблемой. Кроме того, безвредные бактерии в навозе могут передавать гены устойчивости патогенам на любом этапе — в навозе, почве, пище или в организме человека.

Исследователи надеются, что эта работа откроет новое направление для мониторинга — поиска новых типов устойчивости ещё до их появления в клинической практике.