Загрязнение тяжёлыми металлами может повысить устойчивость к антибиотикам в реках

Исследование показало, что повышенный уровень тяжёлых металлов в реках может приводить к более высоким уровням устойчивости к антибиотикам.

Учёные из Ньюкаслского университета и Индийского технологического института в Дели количественно оценили устойчивость к антибиотикам и металлам в донных отложениях рек Ганг и Ямуна в Индии, а также водотоков в бассейне реки Тайн (Великобритания).

Результаты, опубликованные в журнале Environmental Pollution, показывают:

• Уровни устойчивости к антибиотикам коррелируют с загрязнением тяжёлыми металлами, которое высоко в бассейне реки Тайн из-за исторической горнодобывающей и промышленной деятельности.
• Такая же связь наблюдается в индийских реках, особенно в районах промышленной активности.
• Обилие генов устойчивости к металлам (MRG) и генов устойчивости к антибиотикам (ARG) возрастает там, где выше уровни металлов. Это означает, что участки с металлическим загрязнением имеют повышенную антибиотикорезистентность, даже когда сами антибиотики не обнаружены в повышенных концентрациях.

Металлическое загрязнение также влияет на резидентные бактерии:

• Наиболее распространёнными типами бактерий на участках с высоким загрязнением металлами были Firmicutes и Bacteroidota.
• Эти бактерии часто встречаются в загрязнённых металлами средах и, как известно, несут MRG и ARG в группах — «генных кассетах». Это объясняет, почему воздействие металлов может вызывать устойчивость к антибиотикам.

Исследование выявило, что наиболее сильные бактериальные реакции вызывают комбинации металлов:

• Кобальт (Co) + Никель (Ni)
• Кобальт (Co) + Цинк (Zn) + Кадмий (Cd)

Ключевые выводы учёных:

• Профессор Дэвид Грэм (Ньюкаслский университет): «Река или ручей без загрязнения антибиотиками всё ещё могут иметь повышенную устойчивость к антибиотикам из-за других загрязнителей, таких как металлы. Однако в реке, подобной Ямуне, где высокие уровни металлов сочетаются со многими другими загрязнителями, существуют более серьёзные опасения по поводу распространения антибиотикорезистентности».
• Доктор Соня Гупта (Индийский технологический институт в Дели): «Высокое воздействие металлов потенциально способно со-селекционировать устойчивость к антибиотикам у бактерий, делая их потенциально устойчивыми к нескольким антибиотикам. Последствия индуцированной тяжёлыми металлами устойчивости усугубляются, когда высокие уровни металлов сочетаются с другими загрязнителями, такими как антибиотики, моющие средства и другие химикаты».

Исследование подчёркивает важность сокращения загрязнения тяжёлыми металлами как части подхода «Единое здоровье» для снижения передачи и распространения ARG.