Стійкість до антибіотиків поширюється через повітря, який ми дихаємо, попереджають вчених

Густий туман, що проходить по мосту Золоті Ворота в Сан-Франциско, є синонімом зони затоки. Але більше, ніж емблема для прибережного міста, туман також може бути масовим шосе для генів, які створюють небезпечні, «стійкі» до антибіотиків «супер-помилки», попереджають вчені в дослідженні, опублікованому в Наука про навколишнє середовище та технології. Підйом супер-бактерій через перевизначення та нецільове використання антибіотиків досить важко контролювати, як зараз, але зараз, схоже, вони можуть вийти з повітря.

Тривожне поширення інфекцій від супер-гонореї і Золотистий стафілокок показує, наскільки погана проблема стійких до антибіотиків бактерій. У січні Всесвітня організація охорони здоров'я встановила, що 500 000 людей у ​​22 країнах мали стійкі до антибіотиків інфекції, які були майже невиправні. Причина того, що ці супергени є настільки небезпечними, тому що вони несуть певні гени стійкості до антибіотиків (АРГ), які захищають їх від більшості ліків.

Як правило, ARGs поширюється, коли один щасливий superbug виживає після дозування антибіотиків наркотиків вбиває більшість своїх товаришів, що дозволяє superbug розмножуватися, створюючи свою власну колонію фаворитів, які поділяють його чудовий генетичний матеріал. Але команда, що стоїть за новим дослідженням, виявила, що в цих АРГ можуть поширюватися інакше: вони можуть стати повітряний, подорожуючи від бактерій до бактерій по всьому світу - створюючи нові форми супербактерій.

"ARGs могли подорожувати по повітрю до віддалених регіонів або в інших місцях, де антибіотики з іншого боку менш використовуються", - стверджував автор дослідження Maosheng Yao Ph.D. Пекінського коледжу наук про навколишнє середовище і техніки розповідає Обернено. "Загальні бактерії можуть стати резистентними до антибіотиків при поглинанні цих АРГ".

Аеродинамічні аерозолі роблять Яо та його команду нервовими тому, що вони є другим, більш складним для управління методом накопичення генів бактерій. На відміну від тварин, яким доводиться чекати, щоб передати свій генетичний матеріал на наступне покоління, бактерії можуть ін'єктувати один одного з генетичним матеріалом, включаючи ARGs. Ефекти є постійними, оскільки гени кодуються в ДНК реципієнтних бактерій.

Цей процес називається горизонтальна передача, що робить повітряний опір такою загрозою. Повітряні течії, що циркулюють у міських умовах, крутяться навколо мільйонів людей щодня, що значно збільшує можливість того, що типові стійкі бактерії можуть зустрітися з стійкими до антибіотиків.

Глобування АРГ

Різке спостереження підняло два питання для Яо. Які міста в усьому світі є туристичними точками АРГ, і як вони потрапляють у повітря в першу чергу?

Щоб дослідити це, команда випробувала рівень бактерій в повітрі з 19 міст, включаючи Сан-Франциско, Пекін і Париж, використовуючи особливо геніальний метод. Вони випадково відбирали автомобілі з кожного міста і брали зразки частинок, які накопичилися на внутрішній стороні фільтрів змінного струму, які, як було показано, вірно представляють частинки у зовнішніх забруднювачах. Виліпивши самі фільтри, у команди було достатньо зразків для перевірки їх ARGs.

Їх скринінг виявив 30 різні типи АРГ, які роблять бактерії стійкими до семи типів антибіотиків.

У Пекіні, Китаї та Брісбені, Австралія очолила список як міста з найбільшою різноманітність ARGs в повітрі, але типи ARGs в повітрі сильно відрізнялися від міста до міста. Наприклад, повітря в Мельбурні містив високий рівень генів, які забезпечували стійкість до лікарських засобів, таких як пеніцилін, і низький рівень генів, які надавали стійкість до ципрофлаксину, антибіотика, що використовується для лікування черевного тифу.

Цей аналіз в сторону, одне місто очолив список з найвищими концентраціями ARGs у їхньому повітрі: San Francisco. Незважаючи на те, що місто мало менше загального забруднення у повітрі, ніж у твердих містах, таких як Пекін, Яо був здивований, коли виявив, що в районі затоки є більше повітряних аерозолів, ніж у Парижі, Пекіні та Сінгапурі. 100 разів більше ARGs, ніж відносно невелике місто Бандунг, Індонезія.

"Для деяких міст з хорошою якістю повітря ми виявили більш високу чисельність АРГ, навіть у тому числі АРГ, які розраховані на те, щоб протистояти найпотужнішим антибіотикам", - пояснює Яо.

Звідки вони прийшли?

Яо припускає, що ці гени походять з таких місць, як очисні споруди, лікарні або операції з годування тварин. Стічні води, зокрема, часто обробляють антибіотиками, які, якщо не вдасться вбити всіх бактерій, можуть призвести до виживання залишилися в живих генів. Попередні дослідження також показали, що стічні води, ймовірно, будуть аерозольними - це означає, що частинки, що знаходяться у воді, можуть стати повітряними.

Що б не сприяло поширенню резистентності до антибіотиків, настав час подвоїти його вміст, пишуть дослідники з медичної школи Університету Ексетера в галузі фінансування mBio дослідження у вівторок. "До цих пір багато досліджень, спрямованих на вирішення цієї проблеми навколо лікарень і скорочення клінічного призначення, але ми тепер знаємо, що навколишнє середовище, ймовірно, буде грати роль у тому, як стійкість до антибіотиків може розвиватися і поширюватися", сказав головний автор William Gaze, К.т.н. "Ми всі повинні думати більш цілісно про екологічне управління відходами, в тому числі, як ми обробляємо наші стічні води".

Навіть якщо гени цих бактерій, що живуть у стічних водах, врешті-решт не стають повітряно-десантними, що плавають у містах по всьому світу, краще зберегти наші стічні води під контролем, вважає Яо, може бути гарним місцем для початку. У той же час, зробити громадяни Сан-Франциско користь і зупинити промивання антибіотиків в туалет.