Кризисы не происходят в микрокосме: пересмотр того, как антимикробная резистентность попадает в клинику

Многие люди принимают как должное, что инфекции, которые сегодня лечат антибиотиками, в течение большей части человеческой истории были потенциально смертельными. Немногие также осознают, что большинство лекарств, которые лечат инфекции и спасают жизни, были получены из почвенных сред прямо под нашими ногами. Во время «золотого века» открытия антибиотиков класс почвенных бактерий, известный как актиномицеты, интенсивно изучали, поскольку они производят множество антимикробных соединений, эффективных против многих патогенов, вызывающих тяжелые инфекции. Сейчас, чтобы предотвратить начало тёмной эры в области антибиотиков, учёные изучают, как резистентность к антибиотикам может возникать в природе по мере изменения условий окружающей среды и усугубления климатических изменений.

Исследование влияния климата на антибиотикорезистентность

Исследователи из Калифорнийского технологического института заинтересовались тем, как климат влияет на распространённость антибиотиков в экосистемах почвенных микробов и, наоборот, влияет ли климат на распространённость устойчивости к антибиотикам среди почвенных микроорганизмов. Сначала учёные проанализировали базу данных, содержащую генетическую информацию микроорганизмов, извлечённую из образцов почвы, взятых в разных местах по всему миру, и обнаружили, что образцы, полученные в засушливых условиях, содержали больше генетической информации, связанной с синтезом антибиотиков и устойчивостью к ним. Лабораторный отбор «микрокосмов» — микробных сообществ, созданных в условиях эксперимента — подтвердил, что более низкое содержание воды в микрокосмах приводило к более высокой концентрации антибиотиков и большей частоте микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам.

Климат как ключевой фактор

Эти результаты подчёркивают климат как ключевой фактор, определяющий сопротивляемость антибиотикам в почвенных микробных сообществах. Авторы также обнаружили значимую корреляцию между засушливостью почты и частотой выделений устойчивых штаммов микроорганизмов в более чем 100 больницах по всему миру, демонстрируя, что изменения в клинической обстановке связаны с изменениями в окружающей среде. В итоге учёные прогнозируют значительное увеличение частоты антимикробной резистентности в ближайшие 25 лет в связи с засушливостью почв.

Понимание влияния климатических изменений

Это исследование расширяет масштаб кризиса антибиотикорезистентности за пределы клиник и включает почвенные среды, где происходило происхождение антибиотиков. Если мы хотим преодолеть рост числа неизлечимых инфекций, необходимо понять влияние климатических изменений на экологию и эволюцию жизни на планете Земля — от макроуровня до микроорганизмов.

Исследование возглавляла Сяою Шань, постдокторантка в лаборатории Дианны К. Ньюман.

Оригинальная статья в журнале: Drought drives elevated antibiotic resistance across soils, Nature Microbiology

Статья пресс-службы: Climate change propels antibiotic resistance from soils into hospitals, Nature Microbiology News & Views

Оригинальное название на английском: Crises don’t occur in a microcosm: reframing how antimicrobial resistance arises in the clinic