Бактерії можуть бути позбавлені стійкості до антибіотиків в умовах голоду
- Стійкість до антибіотиків - це серйозна екологічна проблема
- «Мікробам не подобається нести зайвий вантаж»
- Експеримент, який показує, як дві бактерії позбавляються від антибіотикорезистентності
- Практичне застосування
14 лютого Здатність бактерій нести і передавати гени, що дають їм переваги до виживання, такі як стійкість до антибіотиків, залежить від того, чи достатньо кисню і поживних речовин містить їх навколишнє середовище. Якщо перекрити їм доступ до цих життєво необхідних ресурсів, бактерії пожертвують частиною свого метаболічного вантажу заради виживання.
Таким є висновок американської групи дослідників, очолюваної інженером-екологом Педро Альваресом з Університету Райса в Х`юстоні, штат Техас, що опублікувала своє дослідження в онлайн-журналі Environmental Science and Technology.
Назад до змістуСтійкість до антибіотиків - це серйозна екологічна проблема
Альварес з колегами намагаються знайти способи контролю над стійкими генами в навколишньому середовищі. У звіті вони відзначають, що поширення стійкості до антибіотиків не тільки пов`язані зі здоров`ям людей, але також є серйозною проблемою для навколишнього середовища, про що багато хто навіть не підозрюють.
Він вважає, що одним із шляхів, за якими резистентні гени потрапляють в грунт, і потім, в кінцевому рахунку, в воду і їжу, є бази концентрованого годування тварин (CAFOs, від «confined animal feeding operations»).
«Значна частина бактерій, стійких до антибіотиків, з`являється в тваринництві, де спостерігається надмірне, неправильне використання або навіть зловживання антибіотиками», - говорить Альварес.
Відео: Россільгоспнагляд регіону: важливо бути пильним при покупці яєць до Великодня
Назад до змісту«Мікробам не подобається нести зайвий вантаж»
Альварес продовжує пояснення того, як йому і його команді прийшла в голову ідея, що «мікробам не подобається нести зайвий вантаж». Іншими словами, вони «скидають гени, які не використовують, через метаболічного вантажу, тобто високих витрат енергії на їх збереження », - пояснює він.
У своєму звіті вони описують, як через 120 поколінь «голодуючі» бактерії Pseudomonas aeruginosa (синьогнійна паличка) вважають за краще заощадити таку цінну для них енергію, ніж витратити її на передачу майбутнім поколінням ділянки ДНК (плазміди), який дав їм здатність протистояти дії тетрацикліну.
Плазміди - це замкнуті молекули ДНК, здатні реплицироваться автономно. Вони можуть вбудовуватися в клітини інших видів шляхом, так званого горизонтального переносу генів. Приклад плазміди, що дає бактерії стійкість практично до всіх видів антибіотиків, - це NDM-1.
Експеримент, який показує, як дві бактерії позбавляються від антибіотикорезистентності
Дослідники вирішили перевірити свою ідею на двох штамах бактерій: синьогнійної палички (P. aeruginosa), яка може використовуватися в якості резервуара для резистентних до антибіотиків генів в навколишньому середовищі, і «еталонний» резистентний штам E. coli, виділений з продуктів життєдіяльності фермерських тварин. Вони виростили колонії цих бактерій в умовах жорсткої нестачі кисню і поживних речовин і без слідів тетрацикліну в навколишньому середовищі.
Результати показали, що після 120 поколінь в голодних умовах і при відсутності тетрацикліну, P. aeruginosa повністю позбавлялися від плазміди, резистентної до тетрацикліну, тоді як E. coli зберігала деяке їх кількість навіть через 500 поколінь. В таких же умовах, але в присутності тетрацикліну, обидві бактерії зберігали свій рівень резистентності.
Практичне застосування
Оскільки зростання стійкості до антибіотиків сприяє процес природного відбору, вчені пропонують вирішувати цю проблему за допомогою того ж механізму і якомога ближче до джерела виникнення резистентних бактерій.
Так, дослідники пропонують помістити анаеробний бар`єр в місце зливу відходів або точку їхнього зіткнення з навколишнім середовищем. Найдешевший спосіб - це помістити мульчу в дренажний канал. «Запобігти легше, ніж лікувати», - нагадує Альварес.
Назад до змісту
