Супербактерии не сдаются: почему меньше антибиотиков не всегда значит меньше угроз

Новое исследование Университета Бата бьет тревогу: устойчивость к противомикробным препаратам продолжает распространяться в окружающей среде, даже несмотря на сокращение объемов назначаемых антибиотиков. Ученые предупреждают, что для борьбы с этой растущей угрозой общественному здоровью потребуется комплексный подход, а не только ограничение использования лекарств.

Устойчивость к противомикробным препаратам (УПП), или антибиотикорезистентность, возникает, когда бактерии эволюционируют и перестают реагировать на лечение антибиотиками. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) назвала УПП одной из главных причин смертности в мире, ежегодно уносящей более пяти миллионов жизней. Эта опасная устойчивость может развиваться несколькими путями: из-за чрезмерного или неправильного использования антибиотиков, их применения в животноводстве для увеличения производства мяса, а также путем прямого обмена генами между бактериями и уже устойчивыми микробами в окружающей среде.

Исследователи из Химического факультета Университета Бата, Центра передовых технологий по системам раннего оповещения на водной основе для защиты здоровья (CWBE) и Института устойчивого развития и изменения климата совместно с компанией Wessex Water провели мониторинг использования антибиотиков и наличия генов, связанных с УПП, в окружающей среде путем анализа сточных вод. В течение двух лет во время пандемии COVID-19 они собирали образцы с четырех очистных сооружений на юго-западе Англии и сравнивали их с данными, полученными до 2019 года.

Результаты оказались неожиданными. Ученые сопоставили эти данные с количеством выписанных рецептов на антибиотики за тот же период. Выяснилось, что, несмотря на сезонное снижение количества назначаемых антибиотиков в 2017–2019 годах и меньшее количество самих препаратов, обнаруженных в сточных водах, соответствующего снижения уровня генов УПП в окружающей среде не произошло. Примечательно, что в 2020 году, во время локдаунов из-за COVID-19, наблюдалось значительное сокращение как антибиотиков, так и генов УПП, что связывают с мерами социального дистанцирования, ограничившими распространение устойчивых бактерий. Однако после снятия ограничений, когда социальные контакты возобновились, уровни и того, и другого вновь возросли, указывая на усиление распространения патогенов инфицированными людьми.

Профессор Барбара Каспшик-Хордерн, директор CWBE, прокомментировала выводы: «Распространение устойчивости к противомикробным препаратам — это огромная угроза для всех нас. Мы полагаемся на антибиотики для лечения обычных инфекций и безопасного проведения хирургических операций. Основное внимание в мире в борьбе с УПП уделялось сокращению количества используемых антибиотиков, но наши исследования показывают, что одного этого может быть недостаточно для решения проблемы. Как только гены устойчивости попадают в окружающую среду, они могут передаваться между бактериями, делая все больше и больше из них невосприимчивыми к лечению. Это действительно вызывает беспокойство, потому что мы ранее предполагали, что меньшее использование приведет к снижению УПП, но наши результаты показывают, что проблема сложнее».

Исследователи подчеркивают, что правительства и регулирующие органы должны принять подход «Единое здоровье» («One Health») для борьбы с УПП. Это означает рассмотрение не только того, как антибиотики используются в здравоохранении человека, но и их применение в животноводстве, а также изучение воздействия антибиотиков на окружающую среду в целом.

Доктор Лайк Сюй, первый автор исследования, опубликованного в журнале «Journal of Global Antimicrobial Resistance», добавил: «Устойчивость к противомикробным препаратам вызывает все большую озабоченность, поскольку антибиотики и гены устойчивости к ним сохраняются в окружающей среде, что приводит к серьезным и широкомасштабным проблемам. Наша работа показывает, что эпидемиология на основе анализа сточных вод — это инновационный и экономически эффективный инструмент мониторинга, который можно использовать для понимания использования антибиотиков и распространения генов устойчивости. Этот подход помогает выявлять новые модели резистентности, понимать их передачу и устанавливать базовые уровни на уровне сообществ. Эти данные могут помочь лицам, принимающим решения, в разработке скоординированных мер и оценке их эффективности практически в реальном времени».

В рамках Центра передовых технологий по системам раннего оповещения на водной основе для защиты здоровья, ученые совместно с партнерами продолжат изучение этих угроз. В планах – создание уникальной «живой лаборатории» для долгосрочного мониторинга патогенов и химических загрязнителей, что позволит лучше понимать их влияние на здоровье населения и разрабатывать эффективные контрмеры.