Одним из очевидных виновников резистентности является чрезмерное использование нами противомикробных препаратов, что заставляет популяции бактерий вырабатывать более совершенные средства защиты от них.
Но у резистентности к антибиотикам есть и менее известный источник: тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть и серебро. Эти металлы встречаются повсюду из-за деятельности человека, такой как добыча полезных ископаемых и транспорт. Бактерии, обитающие в этих местах, выработали способность защищать себя от токсического воздействия металлов, и эти же свойства часто помогают им бороться с антибиотиками, согласно исследованиям, проведенным в окружающей среде, на животных и - в последнее время - на людях.
Обычно тяжелые металлы смертельны для бактерий, поскольку они выделяют ионы, нарушающие нормальные функции клеток. Но некоторые бактерии, живущие в условиях высоких концентраций металлов, выработали особенности выживания, такие как молекулярные насосы, которые выбрасывают ионы токсичных металлов. Эти насосы, как выяснилось, могут также помогать выбрасывать антибиотические препараты.
В декабре 2021 года исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон сообщили, что люди с самым высоким уровнем свинца в моче, особенно живущие в городских районах, чаще имеют в своем организме бактерии, резистентные к антибиотикам, даже после учета других факторов, которые могут способствовать повышению резистентности. Результаты исследования, опубликованные в журнале Environmental Epidemiology, являются одними из первых, показавших эту связь в человеческом организме. Исследование добавляет антибиотикорезистентные бактерии к списку вреда, наносимого людям с низким уровнем доходов или социальных ресурсов, обычно представителям социальных групп, которые чаще всего живут в загрязненных свинцом районах. "Это действительно проблема экологической справедливости", - говорит эпидемиолог Кристен Малецки, один из авторов исследования.
Исследователи изучили данные о состоянии здоровья 695 взрослых, участвовавших в опросе о здоровье населения штата Висконсин. Мазки с кожи, из носа и рта, а также образцы слюны и кала показали, что у 34 % всех участников были обнаружены резистентные к антибиотикам бактерии, такие как грамотрицательные палочки или ванкомицин-резистентные энтерококки. У некоторых также был метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA). Из участников с самым высоким уровнем свинца в моче более 50 % дали положительный результат. Эта связь между свинцом и резистентными бактериями была наиболее выражена у тех, кто живет в городе: вероятность положительного теста у них была почти в три раза выше, если в моче был высокий уровень свинца.
Связь между тяжелыми металлами и резистентными к антибиотикам бактериями - все еще относительно новая область исследований, и для выяснения их взаимосвязи в человеческом организме потребуются дополнительные наблюдения за участниками в течение длительного времени. Тем не менее, эти результаты помогают ученым понять, откуда берутся гены резистентности, что позволяет им разрабатывать целенаправленные решения для предотвращения развития и распространения этих генов.
Помимо свинца, с появлением резистентных к лекарствам микроорганизмов связаны и другие металлы. Недавно ученые из Университета Флориды изучили бывший полигон для испытания ядерных материалов в Южной Каролине, в почве которого сохранялись повышенные уровни урана и ртути. На полигоне был обнаружен штамм бактерий, резистентных к 70 % антибиотиков, испытанных против них.
Все эти тяжелые металлы способствуют более отдаленной угрозе: распространению резистентности к антибиотикам во всем мире. Нити бактериальной ДНК, кодирующие устойчивость к препаратам, часто находятся в "мобильных" генах, которые легко распространяются среди различных типов бактерий. Сколько тяжелых металлов вносят вклад в глобальный пул генов резистентности, пока неизвестно, потому что происхождение каждого конкретного гена резистентности трудно отследить. "В принципе, эти гены повсюду, - говорит Малецки. "Учитывая, насколько широко они могут распространяться, общая идея такова: лучше меньше, да лучше".
Источник: Scientific American, May 16, 2022