Глобальное исследование выявило угрозу устойчивости к антибиотикам в отходах животноводства
Международное исследование, проведённое Университетом штата Мичиган (MSU) и партнёрами, выявило скрытую опасность на животноводческих фермах по всему миру: навоз домашнего скота содержит гены устойчивости к антибиотикам, которые могут угрожать здоровью человека.
Опубликованное в Science Advances, это исследование длилось 14 лет и стало наиболее полным на сегодняшний день анализом генов устойчивости к антибиотикам у домашнего скота. Команда изучила более 4000 образцов навоза свиней, кур и крупного рогатого скота из 26 стран.
Исследователи обнаружили, что навоз является основным резервуаром генов устойчивости к антибиотикам (ARGs). Некоторые из этих генов могут передаваться бактериям, вызывающим инфекции у человека. Если эти гены попадут к нам через загрязнённую воду, пищу или воздух, они могут сделать обычные инфекции гораздо более трудными или даже невозможными для лечения.
"Это исследование показывает, что то, что происходит на фермах, не остаётся на фермах", — сказал Джеймс Тидже, эксперт по микробиологии из MSU и соавтор исследования. — "Гены из навоза могут попасть в воду, которую мы пьём, в пищу, которую едим, и в бактерии, которые вызывают у нас болезни".
Чтобы лучше оценить риск, команда создала глобальную карту, выделяющую регионы, где опасные гены устойчивости наиболее распространены. Они также разработали новую систему для ранжирования генов, представляющих наибольшую угрозу для здоровья человека, особенно тех, которые являются мобильными, устойчивыми к лечению и уже обнаружены в патогенных бактериях или склонны к передаче им.
"Некоторые гены устойчивости теперь широко известны как присутствующие в ДНК почвы, воды и навоза, но действительно ли они опасны? Мы пошли дальше, чтобы определить, могут ли эти гены стать мобильными и переместиться в опасные бактерии, которые приводят к плохим последствиям для здоровья. Вот что делает их реальным риском", — пояснил Тидже.
По словам Сюня "Шона" Цяня, профессора Северо-Западного университета сельского и лесного хозяйства в Китае и соавтора исследования, навоз может служить важной средой для обнаружения ранних признаков распространения генов устойчивости, давая системам здравоохранения возможность для своевременного вмешательства.
"Наши выводы подчёркивают необходимость целенаправленного мониторинга и управления рисками устойчивости к антибиотикам в основных странах-производителях животноводческой продукции", — сказал он.
Например, США, как крупнейший в мире производитель говядины, демонстрируют значительно более высокое обилие и разнообразие ARGs в навозе крупного рогатого скота по сравнению с другими странами. Китай, крупнейший производитель свинины, демонстрирует повышенные уровни бактериального обилия, разнообразия и общего риска устойчивости в свином навозе, превосходя все другие страны в анализе.
Об устойчивости к противомикробным препаратам
Устойчивость к противомикробным препаратам возникает при чрезмерном использовании антибиотиков, что делает гены устойчивыми и затрудняет лечение инфекций. По данным Всемирной организации здравоохранения (WHO), это неотложная глобальная угроза общественному здоровью, унесшая жизни по меньшей мере 1,27 миллиона человек во всём мире и связанная почти с 5 миллионами смертей в 2019 году.
В США ежегодно происходит более 2,8 миллиона инфекций, вызванных устойчивыми к противомикробным препаратам микроорганизмами. Более 35 000 человек умирают в результате, согласно Отчёту об угрозах устойчивости к антибиотикам Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) за 2019 год.
"Устойчивость к антибиотикам — это не только медицинская, но и экологическая проблема", — сказал Тидже. — "И она может представлять даже больший риск, чем другие загрязнители, потому что если эти гены попадут в патогенные бактерии, они могут напрямую вызывать смертельные инфекции".
В то же время исследование признаёт, что антибиотики по-прежнему играют критическую роль в защите здоровья животных при правильном использовании. Проблема, связанная с этим исследованием, заключается в том, что антибиотики используются для ускорения роста животных в дополнение к лечению болезней. Проблемы устойчивости возникают именно из-за такого чрезмерного использования.
"Нам нужны антибиотики для контроля заболеваний", — добавил Тидже. — "Вот почему так важно защищать их эффективность. Если устойчивость распространится слишком широко, эти спасительные лекарства не сработают, когда они нам действительно понадобятся".
Обнадёживает то, что исследование обнаружило признаки того, что усилия по сокращению использования антибиотиков на фермах дают результат.
"Существует глобальное стремление сократить использование антибиотиков в сельском хозяйстве", — сказал Тидже. — "Дания и другие европейские страны проложили путь, запретив антибиотики для стимуляции роста много лет назад, и в результате они наблюдали более низкие уровни устойчивости".
США последовали их примеру, введя в 2017 году Ветеринарное предписание по кормам (Veterinary Feed Directive), а Китай вскоре после этого ввёл аналогичные ограничения. Во всех трёх случаях со временем наблюдалось снижение количества генов устойчивости в навозе. Это показывает, что такая политика работает. Но предстоит ещё многое сделать.
"Проблема настолько серьезна, что Организация Объединённых Наций (UN) призывает правительства всего мира разработать национальные планы действий по борьбе с устойчивостью к антибиотикам", — сказал Тидже. — "Данные этого исследования могут помочь странам решить, на что им важнее всего действовать и где эти усилия могут иметь наибольший эффект".
"Эта работа даёт нам дорожную карту", — сказал Цянь. — "Определяя наиболее опасные гены и страны, где они с наибольшей вероятностью распространятся, мы можем начать лучше нацеливать наблюдение и политику. Сокращение рискованного использования антибиотиков на фермах может иметь реальное значение".
И в современном глобализированном мире риски не остаются в пределах границ.
"Устойчивый патоген находится всего в одном перелёте на самолёте от любого места", — сказал Тидже. — "Понимая и контролируя устойчивость к антибиотикам у домашнего скота, мы помогаем защитить эффективность антибиотиков для всех".