Bakterijos tampa nenugalimos: štai kaip sausros padeda joms pergudrauti stipriausius vaistus
Didėjantis sausrų skaičius, kurį skatina klimato kaita, gali sudaryti beveik idealias sąlygas vystytis antibiotikams atsparioms bakterijoms, rodo naujas tyrimas.
Mokslininkai pabrėžia, kad atsparumą lemia ne vien per didelis antibiotikų vartojimas medicinoje. Tyrimo duomenys leidžia manyti, jog procesai, vykstantys už ligoninių sienų – dirvožemyje – taip pat gali turėti įtakos tam, su kokiais atspariais mikroorganizmais vėliau susiduriama sveikatos priežiūros įstaigose.
Tyrimą atlikusi Kalifornijos technologijos instituto mokslininkų komanda nustatė, kad sausros metu dirvožemyje gali susikoncentruoti natūralūs antibiotikai. Dėl to mikroorganizmams atsiranda didesnis spaudimas prisitaikyti ir evoliucionuoti taip, kad jie įgytų antibiotikams atsparius genus.
Kaip aiškina mokslininkai, bakterijos dirvožemyje antibiotikus gamina jau labai seniai – dar gerokai prieš tai, kai žmonės išmoko šias medžiagas pritaikyti medicinoje. Tai yra savotiškas būdas įgyti pranašumą prieš kitus mikroorganizmus.
„Panašiai ir antibiotikams atsparios bakterijos bei jų atsparumą suteikiantys genai egzistavo dar iki žmonių medicinos – jie evoliucionavo kaip natūrali gynyba nuo antibiotikus gaminančių bakterijų“, – lydinčioje mokslinėje įžvalgoje pažymi mikrobinės ekologijos specialistas Timothy Ghaly iš Makvorio universiteto Australijoje, tyrime nedalyvavęs.
Pasak jo, tai kelia esminį klausimą: kokie aplinkos veiksniai gali skatinti atsparumo genų plitimą iš dirvožemio bakterijų „rezervo“ į žmogaus sukurtą aplinką bei klinikinius patogenus.
Ieškodami atsakymo, Kalifornijos technologijos instituto tyrėjai išanalizavo penkias duomenų bazes, sudarytas iš dirvožemio mėginių, rinktų JAV, Kinijoje ir Europoje. Tyrimai apėmė skirtingas ekosistemas – dirbamą žemę, pievas, miškus ir pelkes – ir leido įvertinti, kaip sausra veikia dirvožemio mikroorganizmų bendrijas.
Visuose penkiuose duomenų rinkiniuose sausros sąlygos buvo susijusios su didesniu genetinės medžiagos kiekiu iš antibiotikus gaminančių bakterijų, taip pat su didesniu atsparumą antibiotikams suteikiančių genų paplitimu. Kitaip tariant, bakterijos iš sausrų paveiktų dirvožemių atrodė geriau prisitaikiusios išgyventi susidūrusios su antibiotikais.
Papildomuose laboratoriniuose eksperimentuose mokslininkai į dirbtinę, sumažinto mastelio dirvožemio ekosistemą įdėjo antibiotiko ir ją išdžiovino, imituodami sausrą. Tokiomis sąlygomis antibiotiko koncentracija dirvožemyje padidėjo.
Jau atsparios bakterijos sausame dirvožemyje išgyveno taip pat sėkmingai kaip ir drėgname. Tačiau antibiotikui jautrios padermės „sausros“ scenarijuje beveik visiškai žuvo. Tarp išlikusiųjų buvo ir antibiotikus gaminančių bakterijų, kurios paprastai yra atsparios savo pačių gaminamoms medžiagoms. Galiausiai dirvožemyje padaugėjo tiek antibiotikų gamintojų, tiek antibiotikams atsparių bakterijų.
T. Ghaly taip pat atkreipia dėmesį į tyrėjų išvadą, kurią jis vadina bene labiausiai neraminančia: šis natūralus reiškinys siejamas su pasauline visuomenės sveikata.
Analizuodami ligoninių duomenis 116 šalių, mokslininkai nustatė itin stiprų ryšį tarp antibiotikams atsparių infekcijų paplitimo ligoninėse ir vietinio klimato sausumo rodiklio. Ryšys išliko ir tuomet, kai buvo atsižvelgta į šalies pajamas – veiksnį, galintį daryti įtaką antibiotikų vartojimui ir visai sveikatos sistemai.
„Tai leidžia manyti, kad vienas pagrindinių klinikinio atsparumo variklių gali veikti per globalų aplinkos mechanizmą: klimato sąlygos natūraliose ekosistemose gali paveikti patogenų evoliuciją žmogaus sukurtoje aplinkoje ir galiausiai – žmonių sveikatą“, – rašo T. Ghaly.
Nors tyrimo nepakanka teigti, kad sausros tiesiogiai sukelia didesnį antibiotikams atsparių infekcijų mastą gydymo įstaigose, jis leidžia įtarti, kad klimato kaita, ypač jos stiprinamos sausros, gali didinti šią riziką.
Tyrimo autoriai pabrėžia, kad jų darbas parodo, kaip klimato kaita gali susikirsti su mikrobine ekologija ir formuoti visuomenės sveikatos rezultatus, todėl svarbu integruoti aplinkos ir klinikinę perspektyvas. Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Microbiology“.
