Гены защищались миллионы лет: человек снимает барьеры

Распространение генов устойчивости к антибиотикам (ARG) считается одной из самых серьёзных угроз для глобального здравоохранения.

Фото: freepik.com is licensed under Free More Info

Научный сотрудник

Новый обзор учёных Университета Хохай (КНР), опубликованный в журнале Biocontaminant, разбирает, откуда берётся устойчивость, почему она стала массовой именно сейчас и какие экосистемные последствия это имеет.

Устойчивость древнее антибиотиков

Авторы подчёркивают: устойчивость к антибиотикам не "родилась" вместе с современной медициной. Гены резистентности находят даже там, где не было человеческого воздействия антибиотиков — в экстремальных и удалённых средах, включая глубоководные зоны океана, нетронутые почвы и древние отложения вечной мерзлоты. Это подтверждает, что бактерии формировали механизмы защиты миллионы лет в ходе естественной эволюции.

По словам ведущего автора Госяна Ю, многие гены устойчивости изначально выполняли обычные физиологические функции, например, помогали выводить токсичные вещества или переносить питательные вещества. Со временем эти системы могли получить "вторую специализацию": снижать чувствительность бактерий к антибиотикам.

Почему в природе это долго не было большой проблемой

В естественных экосистемах большинство таких генов остаётся "запертым" внутри конкретных микробных сообществ и редко представляет прямую угрозу людям. Один из ключевых естественных тормозов — геномная несовместимость: бактерии из сильно разных ветвей эволюции часто не могут эффективно обмениваться генами или "встроить" их в свою биологию так, чтобы те работали.

Иными словами, существуют природные барьеры, которые ограничивают распространение резистентности между видами и местообитаниями.

Что меняет человек

Опасность сегодня связана не с тем, что устойчивость "появилась", а с тем, что человеческая деятельность снимает естественные барьеры и резко увеличивает контакты между бактериями из разных сред.

Среди ключевых факторов:

• широкое использование антибиотиков в медицине и животноводстве (сильное селективное давление);

• внесение навоза, повторное использование воды, загрязнение почв и водоёмов;

• урбанизация, глобальная торговля и рост связанности экосистем, из-за чего бактерии из человека, животных и окружающей среды всё чаще оказываются "в одном месте и в одно время".

Соавтор обзора И Сюй подчёркивает: когда бактерии из разных сред регулярно встречаются на фоне присутствия антибиотиков (или их следов), гены, которые ранее были "безобидным наследием природы", получают шанс перейти в патогенные микробы и закрепиться там.

Очистные сооружения — один из ключевых "узлов"

Отдельно авторы выделяют очистные сооружения сточных вод как критически важные точки риска: высокая плотность бактерий плюс остаточные антибиотики и другие загрязнители создают условия, где горизонтальный перенос генов идёт особенно активно.

Что это значит на практике

Снижение "лишнего” применения антибиотиков важно не только в клиниках, но и в агросекторе: оно уменьшает селективное давление, которое "продвигает" устойчивые варианты.

Контроль сточных вод и навоза — не "экология отдельно", а часть санитарной безопасности: именно там разные микробные миры смешиваются чаще всего.

Мониторинг резистентности должен быть "One Health” (человек-животные-среда), иначе цепочка передачи остаётся невидимой.