Анализ сточных вод показал, каким странам больше всего угрожают супербактерии

Анализ сточных вод представляет собой простой и дешёвый способ изучения микробиологической опасности.

Фото Pixabay.

Карта отбора проб.

Иллюстрация R. Hendriksen et al. / Nature Communications (2019).

Карта прогнозируемого содержания генов устойчивости к антибиотикам в сточных водах. Светлые тона соответствуют низкому содержанию, тёмные – высокому.

Иллюстрация R. Hendriksen et al. / Nature Communications (2019).

Биологи получили первую глобальную карту распространённости генов, дарящих бактериям устойчивость к антибиотикам. Для этого они проанализировали сточные воды в 79 городах из 60 стран.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications международной командой исследователей.

Биологи воспользовались методами метагеномики, когда ДНК извлекается не из отдельных клеток, а из образцов среды. Ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали, что таким образом изучается генетическое разнообразие микробного населения самых разных мест обитания, от океанских вод до человеческого кишечника.

Метагеномный анализ сточных вод – это новый и удобный способ поиска генов устойчивости к антибиотикам. Образцы для исследования можно буквально набрать в канализации, для этого не требуется дорогостоящие процедуры. Не возникает и этических проблем, ибо происхождение отходов невозможно проследить до конкретного человека.

Карта отбора проб.

Исследователи собрали образцы в 79 городах 60 стран всех частей света (однако ни один город России в выборку не вошёл). На основании этих данных они составили прогноз и для территорий, не охваченных исследованием (для 259 стран).

В целом пробы из Северной Америки, Западной Европы, Австралии и Новой Зеландии показали низкое содержание опасных для человечества генов. Тройка самых благополучных стран выглядит так: Нидерланды, Новая Зеландия, Швеция.

Африка, Азия и Южная Америка, напротив, оказались зоной неблагополучия. Самая тревожная ситуация в Танзании, Вьетнаме и Нигерии.

Использовав данные Всемирного банка, предоставляющего информацию о множестве макроэкономических и социальных показателей в разных странах, авторы выявили факторы, которые теснее всего связаны с высоким содержанием генов устойчивости к лекарствам в образцах. Оказалось, что это санитарные условия и общее состояние здоровья населения. Чем лучше в стране ситуация по этим показателям, тем меньше в образцах генов резистентности.

Общеизвестно, что корреляция ещё не означает прямой причинно-следственной связи. Два связанных явления могут быть не причиной и следствием друг для друга, а, например, двумя следствиями одной общей причины. Так что выводы о механизмах, стоящих за полученными данными, учёные делают с осторожностью.

Так, они предлагают следующее возможное объяснение. Чем лучше в стране санитарные условия, тем меньше у человека шансов подхватить бактериальную инфекцию. Поэтому антибиотики требуются реже и устойчивость к ним вырабатывается не так интенсивно.

Карта прогнозируемого содержания генов устойчивости к антибиотикам в сточных водах. Светлые тона соответствуют низкому содержанию, тёмные – высокому.

К слову, собранные данные по метагеному собранных образцов теперь доступны и для других исследователей. Если какая-нибудь научная группа захочет проследить, например, распространённость того или иного штамма бактерий, она может воспользоваться полученной информацией.

В перспективе авторы хотели бы создать систему глобального мониторинга "микробной обстановки", основанной на регулярном анализе проб сточных вод в разных частях земного шара.

"Вести.Наука" неоднократно писали о проблеме устойчивости к антибиотикам. Например, мы говорили об альтернативных способах обеззараживания среды и о том, что новые лекарства порой находят в самых неожиданных местах.