Гени резистентності до антибіотиків «літають» у хмарах

Здатність бактерій адаптуватися та ставати стійкими до антибіотиків — це природне еволюційне явище. Проте масове використання цих препаратів для боротьби з інфекціями у людей, тварин і рослин значно посилило цей процес. Щороку вагома частина з тон використаних антибіотиків потрапляє в навколишнє середовище, зокрема в ґрунт, річки, океани тощо. Стійкі бактерії можуть розвиватися там, передавати свої гени резистентності іншим мікрорганізмама, розноситися вітром, досягаючи великої висоти. Хоча атмосфера не є сприятливим середовищем для їхнього виживання, фрагменти та генетичний матеріал усе ж можуть потрапляти до хмар, подорожувати з одного континенту на інший і повертатися на сушу разом із дощем.

Хмари, зібрані у пробірки

На метеостанції Пюї-де-Дом, розташованій на висоті 1465 метрів у французькому Центральному масиві², франко-канадські дослідники протягом двох років відбирали «зразки хмар» за допомогою спеціального вакуумного пристрою, спрямованого на дощові та купчасті хмари. У кожному зразку вони вимірювали кількість бактерій та аналізували 33 гени резистентності до основних антибіотиків, які використовуються сьогодні в медичній практиці. ^1,2

З-поміж них 29 генів було виявлено щонайменше один раз, а 6 присутні у не менш ніж 75% зразків¹. Хмари містили в середньому 8 000 бактерій (переважно рослинного походження), з яких від 5% до 50% могли бути живими та потенційно активними, а також понад 20 000 копій генів стійкості до антибіотиків на один мілілітр води¹.

Дослідники виявили, що поширення цих генів змінювалося залежно від географічного походження відібраних повітряних мас¹. Наприклад:

• гени стійкості до хінолонів (антибіотиків, застосування яких останніми роками обмежене через ризик розвитку резистентності) частіше зустрічалися у хмарах, сформованих високо над океаном¹;

• гени резистентності до сульфаніламідів і тетрациклінів переважали у хмарах над континентальними поверхнями, що, можливо, пов'язано з їхнім активним використанням у тваринництві¹.

Резервуари генів стійкості до антибіотиків прямо над нашими головами

Екстраполювавши свої вимірювання на загальний обсяг хмар навколо Землі (припустивши, що всі вони мають однакову концентрацію), дослідники отримали вражаючі математичні оцінки¹. Результати показали, що щороку через хмари проходить близько 70 трильйонів трильйонів (10²⁴) цих генів, з яких приблизно 3% потенційно можуть повертатися на поверхню Землі разом з опадами.

Це дослідження підкреслює роль атмосфери як одного зі шляхів глобального поширення факторів стійкості до антибіотиків у всьому світі. Додаткові наукові роботи, спрямовані на точне визначення джерел бактеріальних викидів, у майбутньому можуть допомогти обмежити їхнє розсіювання.