Susza może przyspieszać rozwój antybiotykooporności – nowe badania

Susza jako katalizator antybiotykooporności

Antybiotykooporność, uznawana za jedno z największych zagrożeń dla zdrowia publicznego, dotyka miliony ludzi rocznie. Dotychczas głównym winowajcą uznawano nadmierne stosowanie antybiotyków w medycynie i rolnictwie. Jednak najnowsze badanie opublikowane w Nature Microbiology wskazuje, że procesy geologiczne, w tym susze, mogą przyspieszać ewolucję nowych mechanizmów odporności.

Mikroorganizmy glebowe naturalnie wytwarzają antybiotyki jako formę walki o przetrwanie. W warunkach suszy związki te stają się bardziej skoncentrowane, gdyż brakuje wody do ich rozcieńczenia. To zjawisko działa jak zwiększona dawka antybiotyku: eliminuje wrażliwe mikroby, pozostawiając te, które posiadają geny odporności. W efekcie powstaje selekcyjna presja, która sprzyja pojawianiu się nowych, skuteczniejszych genów oporności.

„Jeśli w środowisku jest więcej antybiotyków, tylko organizmy zdolne je przetrwać... mogą się przeciwstawić.”

Badania laboratoryjne potwierdzają hipotezę

Aby zweryfikować tę teorię, zespół naukowców pod kierunkiem Xiaoyu Shan przeprowadził eksperymenty na próbkach gleby w warunkach kontrolowanych. Próbki przechodziły ze stanu wilgotnego do wysuszonego, a badacze monitorowali zmiany w obecności genów związanych z produkcją i odpornością na antybiotyki. Wyniki były jednoznaczne: wraz z wysychaniem gleby wzrastała liczba genów odpowiedzialnych za antybiotykooporność.

„Susza prowadzi do wzrostu liczby producentów antybiotyków oraz bakterii opornych” – wyjaśniła Dianne Newman, profesor biologii i geobiologii z Caltech, członkini zespołu badawczego. „To prosta zależność: im więcej antybiotyków w środowisku, tym tylko te organizmy, które potrafią je zwalczyć, mają szansę przetrwać.”

Alternatywne wyjaśnienia i weryfikacja wyników

Enrique Monte, mikrobiolog z Universidad de Salamanca w Hiszpanii, który nie brał udziału w badaniu, zwraca uwagę na inne możliwe czynniki wpływające na wyniki. Gleby suche są naturalnie bardziej zróżnicowane biologicznie niż wilgotne, co może prowadzić do większej różnorodności genetycznej. Ponadto, obecność genów oporności nie zawsze oznacza ich aktywną ekspresję w środowisku.

„Istnieją antybiotyki lotne, które ulatniają się do atmosfery, nigdy nie osiągając stężenia terapeutycznego” – podkreśla Monte. Aby wykluczyć wpływ czynników zewnętrznych, autorzy badania śledzili również geny, które powinny pozostać stabilne lub zanikać w warunkach suszy. Jak się okazało, geny odpowiedzialne za podstawowe procesy życiowe pozostały niezmienione, podczas gdy te związane z ruchliwością bakterii – która w suchym gruncie jest ograniczona – uległy zmniejszeniu. Nawet u niektórych gatunków niekorzystanych przez suszę zaobserwowano wzrost genów opornościowych.

Implikacje dla zdrowia publicznego

Odkrycie to rzuca nowe światło na globalny problem antybiotykooporności. Choć badanie nie dotyczyło bezpośrednio patogenów, jego wyniki sugerują, że zmiany klimatyczne, w tym częstsze i bardziej intensywne susze, mogą pośrednio przyczyniać się do nasilania się oporności bakterii na antybiotyki.

Naukowcy podkreślają, że konieczne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć skalę tego zjawiska i jego wpływ na środowisko oraz zdrowie człowieka. Jedno jest pewne: problem antybiotykooporności staje się jeszcze bardziej złożony, niż dotychczas sądzono.