Согласно новому исследованию, супербактерии в окружающей среде редко передаются человеку

Быстрое распространение устойчивости к противомикробным препаратам (УПП) по всему миру представляет собой кризис на многих фронтах. Инфекции, которые трудно или невозможно лечить, ложатся тяжелым бременем на общественное здравоохранение и экономику, но также представляют серьезную угрозу продовольственной безопасности.

Несомненно, неосмотрительное применение антибиотиков усилило эволюционное давление на резистентные штаммы бактерий. бактерии появиться, но проблема идет намного дальше, чем безответственное использование этих препаратов для человеческая медицина.

Около трети всех антибиотиков, используемых в Великобритании, приходится на сельское хозяйство, а во всем мире эта цифра составляет намного выше. По сути, одни и те же антибиотики используются для лечения людей и животных, что вызывает опасения, что устойчивые штаммы бактерий будут развиваться на фермах, загрязнять окружающую среду и в конечном итоге распространяться на людей, вызывая серьезные вспышки.

Тревога от органов здравоохранения, научное сообществофинансирующие агентства и СМИ привело к тому, что многие исследовательские программы сосредоточились на риске устойчивости к антибиотикам в сельскохозяйственных и экологических условиях (так называемые «одно здоровьеисследования), наряду с передачей от человека к человеку в больницах или в более широком сообществе.

Однако степень, в которой устойчивость к антибиотикам на фермах или в реках представляет опасность для здравоохранение остается спорным, потому что очень трудно отследить, как устойчивые штаммы (или гены) сохраняются и перемещаются между различными условиями. А недавний анализ отметил «явное отсутствие глобальных эмпирических данных о передаче УПП из природной среды человеку».

К счастью, недавние достижения в области геномной эпидемиологии, которые ускорились во время пандемии COVID, дают возможность определить пути передачи бактерий и, следовательно, решить эту проблему. Простая предпосылка заключается в том, что передача между двумя местами отбора проб или хозяевами — скажем, отдельными людьми, животными или источниками окружающей среды — приведет к появлению бактерий с практически идентичными последовательностями генома в обоих образцах.

Хотя это хорошо работает в больницах, гораздо сложнее отследить его в более сложных условиях, где много потенциальных источников инфекции. В новая бумагамои коллеги и я описываем подход грубой силы к этой проблеме.

Мы секвенировали около 3500 геномов бактерий Klebsiella, около половины из которых были печально известным возбудителем УПП K. pneumoniae, который может вызывать пневмонию, менингит, инфекции мочевыводящих путей и инфекции кровотока. Мы выделили эти бактерии из 6500 образцов, взятых менее чем за 18 месяцев из ряда клинических, общественных, ветеринарных, сельскохозяйственных, диких животных и источников окружающей среды, все в северном итальянском городе Павия и его окрестностях.

Выборочный подход имеет решающее значение. При сравнении бактерий, собранных в течение короткого периода времени и в определенном регионе, шансы обнаружения передачи увеличиваются. Кроме того, штаммы K. pnuemoniae, устойчивые к карбапенемам (антибиотик «последнего средства», используемый только тогда, когда все другие антибиотики не помогли), вызывают серьезную проблему в больницах этого региона, поэтому исследование также пролило свет на то, резистентные штаммы могут выживать вне больниц.

Два четких вывода

В ходе исследования было сделано два четких вывода. Во-первых, не было никаких признаков карбапенемов.резистентные штаммы за пределами больниц, либо из данных генома, либо путем прямого тестирования бактерий. Это показывает, что резистентность может иметь свою цену, которая делает бактерии неспособными конкурировать с другими штаммами в отсутствие антибиотиков. Вы можете думать о «стоимости» как о том, что бактериям приходится носить полную броню все время, когда они не в бою.

Во-вторых, люди почти всегда заражаются этими бактериями от других людей, а не от животных или источников окружающей среды. Точно так же коровы в основном заражают других коров, растения в основном заражают другие растения и так далее.

Это не означает, что передачи между разными хозяевами и условиями никогда не происходит (например, между собаками и людьми наблюдается относительно высокое совпадение штаммов), но, в целом, другие люди явно представляют наибольший риск заражения.

Важно отметить, что даже в тех редких случаях, когда люди заразились бактериями от животных (зоонозные инфекции), по-видимому, не было дальнейшей передачи другим людям-хозяевам. Другими словами, не было никаких доказательств устойчивых вспышек, происходящих из нечеловеческих источников.

Это исследование обнадеживает с точки зрения общественного здравоохранения, поскольку оно означает, что непосредственные риски для населения должны быть в значительной степени смягчены стандартными гигиеническими мерами или избеганием действий с высоким риском воздействия, таких как купание в грязной воде.

Результаты также говорят нам кое-что важное о фундаментальной экологии этих бактерий. Барьеры для потока бактерий из одного виды-хозяева к другому или между различными условиями окружающей среды указывают на богатую и разнообразную экологическую адаптацию между различными штаммами. Проще говоря, штамм, адаптированный к корове, может временно колонизировать человека, но это не продлится долго перед лицом адаптированных к человеку штаммов-конкурентов.

Предостережения

В этом исследовании есть важные оговорки. Даже при значительных усилиях и ресурсах невозможно выявить все возможные источники инфекции. Например, пища является вероятным источником бактерий, которые недостаточно хорошо представлены в этом исследовании.

Кроме того, в то время как аналогичные выводы были сделаны для других видов бактерий в развитых странах, в том числе кишечная палочка а также энтерококк фейциумкартина может быть совсем иной в развивающихся странах, где существует гораздо более тесный контакт между людьми и животными или где использование антибиотиков очень велико.

Наконец, было бы в высшей степени безрассудно предполагать, что наводнение окружающей среды антибиотиками не будет иметь долгосрочных последствий для распространения резистентности. Появление новых устойчивых бактериальных штаммов может быть редким событием в окружающей среде (хотя это часто происходит в больницах), но, как показала пандемия COVID, «распространение» вновь появившихся патогенов на людей может быть разрушительным.

Хотя таких событий гораздо больше обычно описывается для вирусов, чем для устойчивых к антибиотикам бактерий, крайне важно, чтобы эта угроза, какой бы экзистенциальной или трудно поддающейся оценке она ни была, продолжала использоваться в политике и нормативных документах.

Эта статья переиздана с Разговор под лицензией Creative Commons. Читать оригинальная статья.