התפשטות אנטיביוטיקה דרך האוויר שאנו נושמים, להזהיר את המדענים

הערפל העבה המתגלגל מעל גשר שער הזהב של סן פרנסיסקו הוא שם נרדף לאזור המפרץ. אבל יותר מסמל של עיר החוף, הערפל עשוי לייצג גם כביש מסיבי לגנים היוצרים "באגים סופר" מסוכנים ואנטיביוטריים ", מזהירים מדענים במחקר שפורסם ב מדע וטכנולוגיה סביבתיים. העלייה של חיידקים העל באמצעות overpresscription ושימוש לרעה של אנטיביוטיקה קשה מספיק כדי לשלוט כפי שהוא, אבל עכשיו, זה נראה כאילו הם עשויים לצאת מהאוויר.

התפשטות מדאיגה של זיהומים מזיבת סופר ו סטפילוקוקוס אאורוס מראה עד כמה רע את בעיית חיידקים עמידים חיידקים הפך. בחודש ינואר, ארגון הבריאות העולמי מצא כי 500,000 אנשים על פני 22 מדינות היו זיהומים עמידים לאנטיביוטיקה כי היו כמעט untreatable. הסיבה superbugs אלה הם מסוכנים כל כך בגלל שהם נושאים מסוימים גנים התנגדות אנטיביוטיקה (ARGs) להגן עליהם מפני רוב הסמים.

בדרך כלל, ARGs להתפשט כאשר אחד superbug מזל שורדת לאחר מינון של תרופות אנטיביוטיות הורג את רוב החברים שלה, המאפשר זה superbug להכפיל, יצירת המושבה שלה של minions כי לחלוק את החומר הגנטי מעולה. אבל הצוות מאחורי המחקר החדש מצא כי אלה ARGs יכול להפיץ דרך אחרת: הם יכולים להיות מוטס, נסיעה מחיידקים לחיידקים ברחבי העולם - יצירת צורות חדשות של superbugs.

"ARGs יכולים לעבור דרך האוויר לאזורים נידחים או למקומות אחרים בהם אנטיביוטיקה מאידך גיסא נמצאים פחות בשימוש", אומר הסופר מאושנג יאו Ph.D. של מכללת אוניברסיטת פקין למדעי הסביבה והנדסה אומר הפוך. "חיידקים נפוצים יכולים להיות עמידים לאנטיביוטיקה כאשר הם מפתחים את ה- ARG".

מוטס ARGs לעשות יאו וצוותו העצבים היא כי הם מייצגים השני של חיידקים, יותר קשה לנהל את השיטה של ​​צבירת גנים. שלא כמו בעלי חיים כי צריך לחכות כדי ללדת להעביר את החומר הגנטי שלהם על הדור הבא, חיידקים יכולים להזריק אחד את השני עם חומר גנטי, כולל ARGs. ההשפעות הן קבועות משום שהגנים מקבלים קידוד בדנ"א של החיידק המקבל.

תהליך זה, שנקרא העברה אופקי, הוא מה שהופך את ההתנגדות המוטסת איום כזה. זרמי אוויר המסתובבים בסביבות עירוניות מסתובבים סביב מיליוני אנשים מדי יום, ומגדילים במידה ניכרת את האפשרות שחיידקים עמידים טיפוסיים עשויים להיפגש עם עמידות לאנטיביוטיקה.

ארט גלובטרינג

התצפית הצורבת העלתה שתי שאלות לגבי יאו. מה ערים ברחבי העולם נקודות חמות של ARG תיירות, וכיצד הם מגיעים לאוויר מלכתחילה?

כדי לחקור זאת, הצוות מדגם את רמת החיידקים באוויר מ 19 ערים כולל סן פרנסיסקו, בייג 'ין, ופריז בשיטה גאוני במיוחד. הם בחרו באקראי מכוניות מכל עיר ולקחו דגימות של חלקיקים שנצברו על החלק הפנימי של מסנני ה- AC, אשר הוכחו בנאמנות לייצג חלקיקים מזהמים חוצות. על ידי גרידה המסננים עצמם, הצוות היה שפע של דגימות כדי המסך עבור ARGs שלהם.

ההקרנה שלהם נחשפה 30 סוגים שונים של ARGs שהופכים חיידקים עמידים בפני שבעה סוגים של אנטיביוטיקה.

בייג 'ינג, סין בריסביין, אוסטרליה בראש הרשימה כמו הערים עם ביותר גיוון של ARGs באוויר, אבל סוגי ARGs באוויר השתנו מאוד מעיר לעיר. לדוגמה, האוויר של מלבורן הכיל רמות גבוהות של גנים מוטסים, שהעניקו עמידות לתרופות כמו פניצילין ורמות נמוכות של גנים שהעניקו עמידות לציפרופלקסין, אנטיביוטיקה המשמשת לטיפול בטיפוס.

ניתוח זה בצד, עיר אחת בראש הרשימה עם הריכוזים הגבוהים ביותר של ARGs באוויר שלהם: סן פרנסיסקו. אף על פי שלעיר היו פחות זיהומים אוויריים מאשר בערים צפופות כמו בייג'ינג, יאו הופתעה לגלות כי לאזור המפרץ יש יותר מטוסים מזויפים מאשר פאריס, בייג'ינג וסינגפור ויותר 100 פעמים יותר ARGs מאשר העיר הקטנה יחסית של Bandung, אינדונזיה.

"עבור כמה ערים עם איכות אוויר טובה, זיהינו שפע של ARGs, כולל ARGs המותאמים להתנגד לאנטיביוטיקה החזקה ביותר", מסביר יאו.

מאיפה הם באו?

יאו מציע כי גנים אלה מקורם במקומות כמו מפעלי טיהור שפכים, בתי חולים או פעולות האכלת בעלי חיים. השפכים, במיוחד, מטופלים לעיתים קרובות באנטיביוטיקה, שאם לא הצליחה להרוג את כל החיידקים, היא עלולה להוביל את הניצולים להתפתח שורה של גנים התנגדותיים. מחקרים קודמים הראו גם שפכים עשויים להיות ארוסוליזיים - כלומר, החלקיקים הנמצאים במים יכולים להיות מוטסים.

כל מה שמניע את התפשטות ההתנגדות לאנטיביוטיקה, הגיע הזמן להכפיל את המכסה, כתב חוקרי בית הספר לרפואה של אוניברסיטת אקסטר במימון בתעשייה mBio מחקר ביום שלישי. "עד כה הרבה מאמץ מחקרי כדי להתמודד עם בעיה זו כבר סביב בתי חולים וצמצום מרשם קליני, אבל עכשיו אנחנו יודעים כי הסביבה עשויה לשחק תפקיד איך ההתנגדות לאנטיביוטיקה יכול להתפתח ולהפיץ", אמר המחבר הראשי ויליאם Gaze, דוקטורט. "כולנו צריכים לחשוב יותר הוליסטית על ניהול סביבתי של פסולת, כולל איך אנחנו מתייחסים לשפכים שלנו."

גם אם הגנים של אותם חיידקים המתגוררים בשפכים לא יהפכו בסופו של דבר לגלובטרוטים באוויר המוטסים בערים ברחבי העולם, מוטב לשמור על השפכים שלנו בשליטה, אומר יאו, עשוי להיות מקום טוב להתחיל בו. בינתיים, לעשות את אזרחי סן פרנסיסקו טובה ולהפסיק אנטיביוטיקה שטיפה בשירותים.