Почва как глобальный резервуар генов устойчивости к антибиотикам

Исследование под руководством учёных из Департамента гражданского строительства Гонконгского университета (HKU) показало, что почва по всему миру становится значительным резервуаром и усилителем высокорисковых генов устойчивости к антибиотикам (ARGs). Эти гены позволяют бактериям вырабатывать устойчивость к антибиотикам, и их угроза общественному здоровью продолжала расти на протяжении последнего десятилетия.

Результаты опубликованы в журнале Nature Communications в статье "Global soil antibiotic resistance genes are associated with increasing risk and connectivity to human resistome".

Устойчивость к противомикробным препаратам (AMR) — серьёзная глобальная угроза здоровью, ежегодно вызывающая более 1.27 миллиона смертей. Хотя основными "полями битвы" с AMR считаются больницы и клиники, исследователи HKU обнаружили, что почва также играет значительную роль в распространении устойчивости.

Роль почвы в распространении устойчивости

Под руководством профессора Тонга Чжана из Лаборатории экологической инженерии микробиома и биотехнологий HKU, в сотрудничестве с профессорами Личжонгом Чжу и Баоланем Ху из Чжэцзянского университета, команда обнаружила, что почва может выступать источником ARGs.

Известно, что ARGs естественным образом встречаются в почвах по всему миру — их находили в самых глубоких океанических желобах, нетронутой дикой природе Аляски и 30 000-летних отложениях вечной мерзлоты. Однако ключевая проблема в том, что не все ARGs представляют риск для здоровья; опасны лишь те, что связаны с деятельностью человека.

Команда проанализировала почти 4000 генетических наборов данных из разных сред, включая почву, фекалии и сточные воды, и изучила более 8000 штаммов Escherichia coli.

Было установлено, что риск, создаваемый почвенными ARGs, неуклонно возрастал с 2008 по 2021 год. Этот рост тесно связан с растущим сходством между паттернами устойчивости бактерий в почве и у человека, что обусловлено переносом генов устойчивости между бактериями.

Последствия для политики общественного здравоохранения

Исследование предполагает, что усилия по борьбе с устойчивостью к антибиотикам не должны фокусироваться исключительно на больницах, но также и на экологических источниках, таких как почва.

Комплексный подход, который эксперты называют стратегией "Единое здоровье" (One Health), должен включать:

• улучшение управления отходами для предотвращения попадания антибиотиков и ARGs в почвы,
• ужесточение правил использования антибиотиков в сельском хозяйстве,
• постоянный мониторинг почвенной среды.

Доктор Юйсян Чжао, постдокторант Департамента гражданского строительства HKU, заявил: "Наши выводы предоставляют убедительные доказательства того, что почвенные бактерии становятся всё более связанными с устойчивостью, которую мы наблюдаем у людей. Это подчёркивает необходимость интеграции экологического мониторинга в концепцию "Единого здоровья" для эффективного контроля распространения AMR".