Geny odolné vůči antibiotikům (ARG), které byly poprvé detekovány v městské Indii, byly nalezeny 8 000 mil daleko na jednom z posledních „nedotknutých“míst na Zemi, ukázala nová studie.
Vzorky půdy odebrané v oblasti Kongsfjorden na Svalbardu nyní potvrdily rozšíření blaNDM-1 do Vysoké Arktidy - ARG původně nalezené v indických klinických podmínkách, které podmíněně poskytuje multidrogovou rezistenci (MDR) u mikroorganismů.
Celosvětové rozšíření blaNDM-1 a dalších genů MDR vzbuzuje rostoucí obavy, protože se často zaměřují na třídy antibiotik „poslední záchrany“, včetně karbapenemů.
Výzkumný tým, vedený profesorem Davidem Grahamem z Newcastle University, nese ve střevech zvířat a lidí, tvrdí, že blaNDM-1 a další lékařsky důležité ARG byly nalezeny v arktických půdách, které se pravděpodobně rozšířily ve fekální hmotě ptáků, jiné divoké zvěře a lidských návštěvníků této oblasti.
„Polární oblasti patří k posledním předpokládaným nedotčeným ekosystémům na Zemi a poskytují platformu pro charakterizaci rezistence na pozadí z předantibiotické éry, proti níž bychom mohli pochopit míru progrese „znečištění“AR,“říká profesor Graham, environmentální inženýr z Newcastle University, který strávil 15 let studiem přenosu antibiotické rezistence na životní prostředí po celém světě.
"Ale necelé tři roky po první detekci genu blaNDM-1 v povrchových vodách městské Indie je nacházíme tisíce mil daleko v oblasti, kde byl lidský dopad minimální.
„Pronikání do oblastí, jako je Arktida, posiluje, jak rychle a dalekosáhle se rozšířila rezistence na antibiotika, což potvrzuje, že na řešení AR je třeba nahlížet globálně, nikoli jen lokálně.“
Znepokojení nad šířením genů odolných vůči antibiotikům (AR)
Zvyšování rezistence vůči antibiotikům je globální zdravotní krizí. Příkladem je NDM-1, což je protein, který může udělit rezistenci řadě bakterií. NDM-1 byl poprvé identifikován v New Delhi a kódován rezistentním genem blaNDM-1.
Kmeny, které nesou blaNDM-1, byly poprvé nalezeny v klinických podmínkách v roce 2008, ale do roku 2010 byl blaNDM-1 nalezen v povrchových vodách v Dillí. Od té doby byl rezistentní gen nalezen ve více než 100 zemích, včetně nových variant.
V současnosti existuje jen málo antibiotik pro boj s bakteriemi, které jsou rezistentní vůči karbapenemům – což je stále třída antibiotik poslední možnosti – a celosvětové rozšíření blaNDM-1 a souvisejících ARG je problémem.
„To, co lidé udělali nadměrným používáním antibiotik v globálním měřítku, je urychlení evoluce a vytvoření nového světa rezistentních kmenů, které nikdy předtím neexistovaly,“vysvětluje Graham.
"Nadměrným používáním antibiotik, uvolňováním stolice a kontaminací pitné vody jsme následně zrychlili rychlost, kterou se mohou vyvíjet superbakterie.
"Když je například vyvinut nový lék, přírodní bakterie se mohou rychle přizpůsobit a mohou se stát rezistentními; proto se připravuje velmi málo nových léků, protože jejich výroba prostě není nákladově efektivní."
Benchmark pro sledování odporu
Tento nejnovější výzkum, který byl dnes zveřejněn v akademickém časopise Environmental International, provedl mezinárodní tým odborníků z univerzit v Newcastlu, Yorku a Kansasu a Čínské akademie věd v Xiamenu a byl financován Spojeným královstvím Natural Environmental Research Council a další agentury.
Analýzou extrahované DNA ze čtyřiceti jader půdy na osmi místech podél Kongsfjordenu bylo detekováno celkem 131 ARG.
"Zjištěné geny rezistence byly spojeny s devíti hlavními třídami antibiotik, včetně aminoglykosidů, makrolidů a β-laktamů, které se používají k léčbě mnoha infekcí. Například gen, který uděluje MDR u tuberkulózy, byl nalezen ve všech jádrech, zatímco blaNDM-1 byl detekován ve více než 60 % půdních jader ve studii.
„Toto zjištění má obrovské důsledky pro globální šíření AR,“varuje Graham. „Klinicky významný ARG pocházející z jižní Asie zjevně není ‚místní‘v Arktidě.“
„Identifikace „gradientu“ARG napříč studijní krajinou, který se mění v závislosti na vlivu člověka a divoké zvěře, ukazuje, že stále existují izolované polární lokality, kde jsou hladiny ARG tak nízké, že by mohly poskytnout přírodní základní linii antimikrobiální rezistence, “říká Graham.
"Grafidance genů rezistence úzce odráží odpovídající ukazatele odpadů v geochemii, což naznačuje nový základ pro identifikaci míst pro další výzkum AMR," dodává hlavní autor, Dr. Clare McCann, z Newcastle University.
„Jediný způsob, jak vyhrát tento boj, je porozumět všem cestám, které vedou k rezistenci na antibiotika.
Je jasné, že lepší správa antibiotik v medicíně a zemědělství je zásadní, ale zásadní je také pochopení toho, jak dochází k přenosu rezistence prostřednictvím vody a půdy. Tvrdíme, že zlepšení nakládání s odpady a kvalita vody v celosvětovém měřítku je klíčovým krokem."
