Латентная антимикробная резистентность широко распространена по всему миру
Группа исследователей проанализировала 1240 образцов сточных вод из 351 города в 111 странах и обнаружила, что латентная антимикробная резистентность бактерий широко распространена на всех континентах мира. Исследование координировал Национальный пищевой институт DTU в Дании.
Исследованные гены антимикробной резистентности в настоящее время не представляют серьёзной угрозы, но некоторые из них, вероятно, станут проблемой в будущем. На основании исследования учёные рекомендуют усилить мониторинг антимикробной резистентности в сточных водах. Работа опубликована в Nature Communications.
Исследователи сравнили географическое распространение генов антимикробной резистентности — как латентных, так и уже активных (приобретённых) — и обнаружили гораздо более широкое географическое распространение латентных генов резистентности.
«Чтобы сдержать будущую антимикробную резистентность, мы считаем, что рутинный мониторинг в сточных водах, помимо уже приобретённых генов резистентности, должен также охватывать латентные гены, чтобы учитывать и завтрашние проблемы», — говорит Патрик Мунк (DTU).
В соответствии с предыдущими исследованиями, данная работа показывает, что приобретённые гены резистентности присутствуют в больших количествах в регионах Африки к югу от Сахары, Южной Азии, а также Ближнего Востока и Северной Африки (MENA), чем в других частях мира.
Надежда на сдерживание пандемии
Когда исследователи по всему миру изучают масштабы и распространение проблемы, они обычно сосредотачиваются на генах резистентности, которые уже способны «перепрыгивать» между бактериальными хозяевами. Приобретённые гены резистентности представляют реальную проблему, поскольку делают лечение людей и животных антибиотиками трудным или невозможным.
Расширенный мониторинг даст надежду на то, что учёные смогут определить, где и как возникает и распространяется резистентность, а также смогут картировать экологию этих генов.
«Отслеживая как приобретённые, так и латентные гены, мы можем получить широкий обзор того, как они развиваются, меняют хозяев и распространяются в нашей среде, и тем самым лучше нацеливать усилия по борьбе с антимикробной резистентностью (AMR). Сточные воды — это практичный и этичный способ мониторинга AMR, поскольку они аккумулируют отходы от людей, животных и окружающей среды», — говорит Ханна-Мари Мартини (DTU).
Исследование также показывает, что в глобальном масштабе латентных генов резистентности, распространённых по миру, больше, чем приобретённых. Лишь в Африке к югу от Сахары их количество примерно одинаково.
Латентная резистентность картирована с помощью функциональной метагеномики
Латентные гены резистентности идентифицируются путём извлечения ДНК из образца и последующего тестирования случайных фрагментов ДНК на способность обеспечивать устойчивость к антибиотикам. Метод называется функциональной метагеномикой и включает вставку фрагментов ДНК в безвредную бактерию. Выжившие бактерии должны были получить фрагмент ДНК, обеспечивающий резистентность. Это не обязательно означает, что этот фрагмент ДНК может естественным образом перемещаться между бактериями в окружающей среде.
Разница между латентными и приобретёнными генами резистентности заключается именно в том, что приобретённые гены, как известно, способны «перепрыгивать» к новым бактериальным хозяевам, тогда как латентные гены могут делать это в лаборатории, но исследователи ещё не знают, смогут ли они когда-нибудь сделать это в окружающей среде.
«Наша обеспокоенность в том, что некоторые латентные гены резистентности станут приобретёнными и, следовательно, смогут переходить к разным бактериальным хозяевам в окружающей среде. Особенно потому, что исследование также показывает, что они присутствуют в больших количествах во многих местах по всему миру. Вот почему мы хотели бы, чтобы они были включены в мониторинг», — говорит Мунк.
Факторы окружающей среды определяют антимикробную резистентность
Окружающая среда выступает в роли «судьи» в постоянной гонке на выживание, когда речь идёт об устойчивых бактериях. Следующие факторы влияют на то, какие бактерии выживают:
- Остатки антибиотиков в окружающей среде (из больниц, сельского хозяйства, сточных вод) подавляют или убивают чувствительные бактерии и дают преимущество устойчивым, позволяя им легче распространяться.
- Дезинфицирующие средства и биоциды при повторном или длительном воздействии могут отбирать бактерии, устойчивые к этим средствам. Эти бактерии часто также несут гены, обеспечивающие антимикробную резистентность.