От стока до кишечника: как устойчивые к антимикробным препаратам микроорганизмы попадают из окружающей среды в человека
Использование антибиотиков в мире, в том числе из-за пандемии COVID-19, растет. Некоторые микробы от природы устойчивы к определенным препаратам. В других случаях неправильное использование антимикробных средств способствует модификации генов микробов, делая их устойчивыми. Это явление называется устойчивостью к противомикробным препаратам (антимикробной резистентностью), а гены, обеспечивающие устойчивость, — генами устойчивости к противомикробным препаратам (ARGs).
Гены устойчивости к противомикробным препаратам
Проблема устойчивости к противомикробным препаратам растет во всем мире. Одна из ключевых причин — мобильность ARGs. Гены устойчивости могут передаваться следующему поколению микробов через размножение, а также посредством горизонтального переноса генов (неполового переноса генетического материала между разными микробами).
Это означает, что независимо от происхождения, гены устойчивости могут передаваться из окружающей среды в кишечник человека и наоборот.
Пути передачи
Исследования показывают несколько основных путей, по которым устойчивые микробы могут попасть в организм человека:
Сточные воды: Они являются резервуаром для ARGs из человеческих фекалий, ферм, домохозяйств и больниц. Очищенные сточные воды часто сбрасываются в поверхностные водоемы (реки), используемые для отдыха.
- Исследование показало, что кишечник серферов в 3–4 раза чаще колонизирован полирезистентными микробами по сравнению с кишечником не-серферов.
- Питьевая вода, получаемая из поверхностных или подземных источников, также может быть путем передачи. Биопленки в питьевой воде способны переносить ARGs в кишечник мышей, что указывает на аналогичный риск для человека.
Пища: Применение антимикробных препаратов на фермах для повышения продуктивности животных может приводить к селекции и развитию генов устойчивости.
Воздух: Вдыхаемые гены устойчивости представляют собой растущую скрытую угрозу здоровью.
- Недавние отчеты по образцам из больниц показали, что ежедневное воздействие на человека устойчивых бактерий, содержащихся в аэрозолях, в 10 раз выше, чем воздействие через питьевую воду.
Медицинские учреждения: Это одни из самых вероятных мест для приобретения полирезистентных инфекций из-за наличия оппортунистических патогенов, заражающих пациентов с ослабленным иммунитетом.
- Присутствие антимикробных препаратов способствует развитию и селекции устойчивых микробов, которые затем могут передаваться от одного пациента к другому при личном контакте или через общие поверхности (дверные ручки, поручни кроватей).
Путешествия: Установлено, что международные путешественники, посещавшие развивающиеся страны, приобретают полирезистентные бактерии. Это могло произойти через загрязненные пищу и воду, из-за плохих гигиенических практик или различий в политике использования антимикробных препаратов между странами.
Подход «Единое здоровье»
Для борьбы с этой проблемой необходим подход «Единое здоровье» (One Health). Эта холистическая концепция признает, что здоровье людей взаимосвязано со здоровьем животных и окружающей среды. Она позволяет объединить ресурсы и политику для мониторинга и борьбы с устойчивостью к противомикробным препаратам.
На индивидуальном уровне важны такие шаги, как обеспечение лечения пациентов правильным антибиотиком в правильной дозе. Устойчивые микробы ведут «марафон» с антимикробными препаратами, и необходимо принять меры, чтобы замедлить их бег. В долгосрочной перспективе это позволит антимикробным препаратам и дальше поддерживать выживание человечества.