Oporność na antybiotyki: szpitale i kliniki weterynaryjne pod nadzorem

Oporność na antybiotyki, zwana również antybiotykoopornością, stanowi poważny problem zdrowia publicznego na skalę światową i oznacza zdolność niektórych bakterii do przeciwstawiania się działaniu jednego lub kilku antybiotyków.  Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób te oporności mogą przenosić się między bakteriami, naukowcy¹ przyjęli podejście „Jedno zdrowie” (One Health), zgodnie z którym zdrowie środowiska, a także zdrowie ludzi i zwierząt są ze sobą ściśle powiązane. Mikroorganizmy, a zwłaszcza niektóre bakterie, towarzyszą nam bowiem w codziennym życiu: niektóre badania wykazały, że w pewnych przypadkach woda z kranu lub z prysznica może zawierać patogeny, chmury mogą przenosić geny oporności na antybiotyki, a nasza mikrobiota jelitowa może przyczyniać się do walki z opornością itp.

Różne społeczności drobnoustrojów

Naukowcy zajęli się zatem mikroorganizmami (zwłaszcza bakteriami) oraz genami oporności na antybiotyki występującymi w środowisku (ścieki, powierzchnie) szpitala i kliniki weterynaryjnej w Londynie. Jak to się dzieje? Za pomocą sekwencjonowania metagenomicznego – metody, która pozwala na bezpośrednią analizę całego materiału genetycznego, a tym samym każdego genu obecnego w próbce. Można to porównać do wrzucenia całej zawartości próbki do blendera i rozszyfrowania całego DNA oraz genów związanych z opornością.

Wyniki pokazują, że społeczności drobnoustrojów w obu placówkach znacznie się od siebie różnią. W szpitalu odnotowano większą różnorodność gatunkową, przy czym dominowało kilka rodzajów bakterii (każda z nich miała swój udział w składzie tej społeczności drobnoustrojów). Mikroorganizmy były natomiast rozmieszczone bardziej równomiernie w środowisku weterynaryjnym (związanym ze zwierzętami). Występowały w nim nie tylko bakterie, lecz także grzyby i wirusy. Spośród wszystkich monitorowanych niebezpiecznych bakterii potencjalnie związanych z zakażeniem w obu placówkach wykryto jedynie czynniki wywołujące salmonellozę (Salmonella spp.) oraz kampylobakteriozę (Campylobacter spp.) – dwie toksyczne infekcje pokarmowe. Ich obecność zidentyfikowano jednak na podstawie DNA, nie wykazując, że bakterie te były żywe.

Geny oporności… i ich „nośniki”

Kolejna obserwacja: w obu placówkach wykryto geny oporności na antybiotyki, jednak o odmiennych cechach charakterystycznych. W szpitalach odnotowano większą liczbę genów oporności na antybiotyki uznawanych za stanowiące wysokie zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. W środowisku weterynaryjnym wszechobecne były geny oporności na powszechnie stosowane środki dezynfekujące do powierzchni.

Naukowcy zajęli się również plazmidami – niewielkimi fragmentami DNA, które mogą przemieszczać się między bakteriami i przenosić jeden gen lub więcej, w szczególności geny odporności na antybiotyki. 

 Również w tym przypadku profile się różnią: próbki pobrane ze szpitali zawierały więcej typów plazmidów związanych z bakteriami odpowiedzialnymi za zakażenia szpitalne i mogących przenosić geny oporności na antybiotyki (odpowiedzialne za antybiotykooporność). W próbkach weterynaryjnych stwierdzono większą liczbę typów plazmidów związanych z bakteriami Gram-dodatnimi.