Супербактерии: как реки и почвы стали скрытой угрозой для здоровья

Окружающая среда – реки, почвы и даже воздух – превращается в скрытую магистраль для распространения «супербактерий». Новое исследование призывает к срочным и скоординированным действиям, объединяющим усилия в области здравоохранения человека, животных и экологии. Защита людей от инфекций, устойчивых к лекарствам, теперь зависит от очистных сооружений и ферм не меньше, чем от больниц.

Устойчивость к противомикробным препаратам (УПП) возникает, когда бактерии и другие микробы эволюционируют, приобретая способность выживать после воздействия лекарств, которые раньше их убивали. Это делает лечение обычных инфекций крайне сложным или невозможным. Всемирная организация здравоохранения уже назвала УПП одной из самых серьезных угроз здоровью в XXI веке, прогнозируя десятки миллионов смертей и колоссальные экономические потери в случае бездействия.

Исследование показывает, что окружающая среда играет активную роль в этом процессе. Реки, озера, почвы и океаны становятся переносчиками генов устойчивости и резистентных бактерий, которые циркулируют между дикими животными, домашним скотом и людьми, создавая глобальную сеть распространения УПП. Основными «горячими точками», где накапливается и распространяется устойчивость, являются городские и больничные очистные сооружения. Они становятся центрами смешения, собирая остатки антибиотиков и устойчивые патогены. Стандартная очистка часто не справляется с полным удалением этих загрязнителей, позволяя генам устойчивости попадать в сточные воды и осадок.

Животноводческие фермы и системы аквакультуры, где массово применяются антибиотики, обогащают почву, урожай и окружающие воды генами устойчивости через навоз и отходы. Фармацевтические заводы могут сбрасывать в воду экстремально высокие концентрации как самих антибиотиков, так и генов резистентности, создавая идеальные условия для их распространения вниз по течению. В этих местах гены устойчивости «путешествуют» на мобильных генетических элементах – плазмидах, что позволяет бактериям легко обмениваться защитными механизмами и формировать штаммы с множественной лекарственной устойчивостью.

Традиционный надзор, сфокусированный на клинических образцах из больниц, сегодня недостаточен. Необходимо развивать мониторинг окружающей среды. Новые инструменты меняют картину: методы проточной цитометрии отслеживают устойчивые клетки за часы, а генотипические методы, такие как ПЦР и метагеномное секвенирование, способны обнаруживать сотни генов устойчивости одновременно. «Посыл ясен, – говорит ведущий автор Хуэйлинь Чжан. – Ни один метод в одиночку не может дать полной картины. Нам нужен комплексный надзор, который связывает способности бактерий с генами, которые они несут, и путями их распространения».

Решение проблемы лежит в рамках концепции One Health («Единое здоровье»), подчеркивающей неразрывную связь здоровья людей, животных и окружающей среды. Предлагается двусторонний подход: контроль источников для сокращения попадания антибиотиков и устойчивых бактерий в природу, а также контроль процессов для их перехвата на ключевых этапах, например, при очистке сточных вод. Меры включают более строгий контроль за использованием антибиотиков, экологически чистое производство лекарств и разработку «зеленых» альтернатив – биоразлагаемых препаратов, пептидов и бактериофагов.

Вместо простого подсчета всех генов устойчивости, ученые призывают сосредоточиться на тех, что несут наибольший риск для здоровья. Важнейшими критериями являются мобильность гена – легкость его передачи между бактериями, патогенность носителя – способность бактерии вызывать заболевание, и множественная устойчивость – способность противостоять сразу нескольким ключевым антибиотикам. «Значение имеет то, какие гены мобильны, какие патогены их несут и как они развиваются в реальных экосистемах, – отмечает автор-корреспондент Фэн Цзюй. – Именно здесь должен быть сосредоточен надзор и именно здесь меры по смягчению последствий принесут наибольшую пользу».

Для эффективной борьбы с этой глобальной угрозой необходимы единые международные протоколы, которые позволят сравнивать данные об УПП в окружающей среде между странами. Без таких стандартов мир рискует упустить момент для своевременного обнаружения новых угроз и разработки эффективных мер для защиты как людей, так и планеты.