Susza zwiększa stężenie opornych na antybiotyki drobnoustrojów w glebie, co budzi obawy o wpływ zmian klimatu na zdrowie publiczne – wynika z nowych badań.
Susza zwiększa stężenie mikroorganizmów opornych na antybiotyki w glebie, co może mieć poważne konsekwencje dla zdrowia publicznego – wynika z nowego badania (źródło w Angielski).
REKLAMA
REKLAMA
Badacze z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Caltech) w USA postawili sobie jedno pytanie: czy zmiany w naturalnych środowiskach, z których pochodzą antybiotyki, mogą sprzyjać rozwojowi oporności?
Odpowiedź brzmi: regionalna suchość klimatu jest silnie powiązana z częstością występowania oporności na antybiotyki w placówkach medycznych w ponad 100 krajach.
Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe (AMR) to coraz poważniejsze zagrożenie, które co roku odpowiada za ponad 35 tys. zgonów tylko w Unii Europejskiej.
Dochodzi do niej, gdy bakterie, wirusy, grzyby i pasożyty przestają reagować na leki przeciwdrobnoustrojowe. To naturalny proces, napędzany z czasem zmianami genetycznymi patogenów, jednak dziś gwałtownie przyspiesza za sprawą działalności człowieka – przede wszystkim nadużywania i niewłaściwego stosowania takich preparatów.
„Susze wywołują ten sam efekt co nadużywanie antybiotyków w szpitalach: w obu przypadkach dochodzi do selekcji szczepów opornych na antybiotyki” – powiedziała Dianne Newman, profesor biologii i geobiologii w Caltech.
Dodała, że odkryta w badaniu „uderzająca korelacja” zachęca do opracowania lepszej i szybszej diagnostyki w placówkach medycznych oraz do poszukiwania nowych metod terapii.
Jak przypominają autorzy, antybiotyki odkryto po raz pierwszy w eksperymentach z mikroorganizmami glebowymi już w latach 40. XX wieku, gdy zauważono, że naturalne substancje wytwarzane przez jeden organizm glebowy hamują wzrost innego.
Choć wiele z tych naturalnych związków zmodyfikowano i przekształcono w stosowane dziś leki, gleba wciąż jest jednym z największych rezerwuarów nowych producentów antybiotyków – środowiskiem tak bogatym w mikroorganizmy, że szacunkowo 99 proc. ich gatunków wciąż nie udaje się hodować w warunkach laboratoryjnych.
Badacze podkreślają, że choć wiele antybiotyków pochodzi od mikroorganizmów glebowych, wciąż słabo rozumiemy, w jaki sposób zmiany środowiskowe w ekosystemach glebowych mogą sprzyjać rozwojowi oporności.
Xiaoyu Shan, badaczka podoktorska z Caltech i główna autorka pracy, stworzyła program komputerowy do analizy publicznie dostępnych zestawów danych sekwencji mikroorganizmów w próbkach gleby, szukając genów odpowiedzialnych za wytwarzanie różnych antybiotyków.
Zespół wykorzystał dane z nadzoru klinicznego z 116 krajów oraz zestawy danych dotyczących pokrycia terenu w USA, Chinach i Europie, obejmujące różne typy użytkowania ziemi – od gruntów ornych, przez łąki i lasy, po obszary podmokłe. Ustalono, że średnia częstość występowania oporności na antybiotyki w szpitalach jest silnie skorelowana z lokalnym wskaźnikiem suchości.
Jak susza wpływa na rozwój oporności na antybiotyki?
Autorzy ustalili, że kluczowym mechanizmem napędzającym rozwój oporności podczas suszy jest efekt zagęszczenia: gdy gleba wysycha, obecne w niej naturalne antybiotyki stają się bardziej stężone w resztkach wilgoci.
Susza wpływa jednak na działanie antybiotyków także w bardziej subtelny sposób. Badania pokazują, że stres fizyczny, jaki powodują suche warunki, może zmieniać skuteczność antybiotyków wobec tych drobnoustrojów.
Długotrwałe okresy bez deszczu mogą też zmieniać tempo rozkładu niektórych antybiotyków w glebie, w zależności od rodzaju substancji. Niższa wilgotność może ten proces zarówno spowalniać, jak i przyspieszać.
„Cały czas mamy kontakt z glebą – podczas rekreacji czy choćby wdychając pył” – powiedziała Shan.
„Co ważne, bakterie potrafią przekazywać sobie nawzajem geny, a geny oporności na antybiotyki wyjątkowo łatwo się przenoszą. Skoro w środowisku żyją biliony bakterii, mamy do czynienia ze zjawiskiem na ogromną skalę.”
Dlaczego te wyniki budzą niepokój?
Prognozy dotyczące oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe i postępującej suchości na świecie nie napawają optymizmem.
„Silna korelacja między suchością klimatu a opornością na antybiotyki w placówkach medycznych budzi niepokój w świetle prognozowanych zmian klimatu” – napisali autorzy.
Według badania opublikowanego w 2024 roku na łamach czasopisma The Lancet (źródło w Angielski), w latach 2025–2050 oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe może być bezpośrednią przyczyną 39 mln zgonów.
Równocześnie prognozy dotyczące suchości wskazują, że do końca stulecia na obszarach suchych może mieszkać nawet 5 mld ludzi.
Zdaniem badaczy ustalenia łączące suszę z AMR podkreślają znaczenie podejścia One Health – zasady, zgodnie z którą działania w dziedzinie zdrowia muszą uwzględniać powiązania między zdrowiem ludzi, zwierząt, roślin oraz środowiska.
„W miarę narastania niestabilności klimatu takie zintegrowane podejście będzie kluczowe, by przewidywać i łagodzić globalny rozwój oporności na antybiotyki” – podsumowali badacze.