В коровьем навозе обнаружено множество генов антибиотикорезистентности.
Ранее неизвестные гены устойчивости к антибиотикам были обнаружены в бактериях кишок дойных коров. Коровий навоз, который обычно используется фермерами в качестве удобрения почвы, может способствовать попаданию этих бактерий в почву, на которой выращивается пища для человека.
Подавляющее большинство генов антибиотикорезистентности в настоящее время не представляет никакой угрозы для людей, так как бактерии, содержащие их, безвредны для человека.
Но не исключено, что эти гены могут появиться у патогенных микроорганизмов, что приведет к возникновению заболеваний, трудно поддающихся антибиотикотерапии.
Ученые из США провели исследование, с целью выяснить – не приведет ли использование навоза в качестве удобрения к распространению генов антибиотикорезистентности в экосистеме. Они опубликовали свои результаты в журнале mBio.
"Поскольку существует сходство между генами антибиотикорезистентности встречающимися в экологических бактериях, и генами стационарной флоры, мы решили выяснить, какие бактерии попадают в окружающую среду из навозного удобрения", - объясняет Fabienne Wichmann, ведущий автор этого исследования. Коровий навоз имеет около 80 генов устойчивости к антибиотикам.
Когда учение добавляли эти гены к лабораторным штаммам Escherichia coli, эта бактерия становилась устойчивой к антибиотикам включая бета-лактамы (например, пенициллин), аминогликозиды, тетрациклин и хлорамфеникол.
Когда исследователи секвенировали эти 80 антибиотикоустойчивых генов из коровьего навоза, они обнаружили, что большинство новых генов, около 75%, лишь отдаленно связаны с уже известными нам генами антибиотикорезистентности. Несмотря на это, нам известна изменчивость генов, и пока сложно сделать вывод о том, могут ли эти гены внедряться в патогенные бактерии и наносить вред людям.
Есть два процесса, посредством которых эти гены могут быть введены в человеческую экосистему.
- Бактерии, содержащие гены антибиотикорезистентности могли колонизировать людей – этот эффект уже был доказан у фермеров, заражавшихся такими бактериями от животных. Поэтому наличие таких генов в коровьем навозе теоретически все же может быть опасно для человека.
- Другой процесс распространения называется "горизонтальный перенос генов." Это когда гены «прыгают» между неродственными микроорганизмами. Благодаря этому процессу, непатогенная бактерия несущая этот ген может передать его патогенной бактерии, а последняя, в свою очередь, нанесет вред человеку. Этот перенос может происходить и в навозе, и в почве, и в продуктах питания, и в человеческом теле.
На следующем этапе своего исследования, авторы планируют смоделировать перенос генов в почве по обоим механизмам.
"Это всего лишь первое из целой серии исследований. Мы начнем с сарая и навоза, и проследим всю цепочку вплоть до продуктов на столе и результатов микробиологического исследования пациентов в больнице; и в коечном счете выясним, действительно ли эти гены имеют потенциал к распространению в сторону агрессии против человека", - говорит Handelsman.
И добавляет:
"Мы надеемся, что это наше исследование откроет широкую практику выявления новых механизмов сопротивления бактерий антибиотикам, еще до того, как они начнут иметь клиническую значимость и наносить вред нашим пациентам".
