Bakterie wchodzą do naszych domów, siłowni i miejsc pracy, zaczepiając się po skórze lub dmuchając przez otwarte drzwi. Nowe badania sugerują, że znajdujące się w środku te drobnoustroje najeźdźcy mogą pomóc bakteriom w pomieszczeniach w otaczającym pyle uodpornić się na antybiotyki.
Antybiotyki działają poprzez zakłócanie wewnętrznego działania szkodliwych bakterii, poprzez osłabienie ich błon zewnętrznych, podważając ich zdolność do replikacji DNA lub zapobiegając ich budowie ważnych białek. Chociaż antybiotyki są skutecznym lekarstwem na infekcje, takie jak zapalenie płuc, gruźlica i rzeżączka, z czasem bakterie mogą ewoluować, by stawić opór leczeniu. Bakterie odporne na antybiotyki stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego, a naukowcy próbują teraz wynaleźć nowe rozwiązania w walce z nieprzepuszczalnymi drobnoustrojami.
Teraz badania sugerują, że bakterie spoza naszych domów i biur mogą dostarczać geny oporne na antybiotyki do drobnoustrojów wewnętrznych, które w innym przypadku nie mogłyby uzyskać odporności na antybiotyki. W ten sposób, zgodnie z nowym badaniem, opublikowanym 23 stycznia w czasopiśmie PLOS Pathogens, uprzednio leczone patogeny mogą stać się ponownie oporne na antybiotyki.
W przeszłości wielu naukowców polowało na bakterie odporne na antybiotyki czające się w szpitalach, ale mniej grup zastanawiało się, jak często robaki mogą występować w innych miejscach publicznych lub w poszczególnych domach. Kilka badań wykazało, że geny oporne na antybiotyki wirują w kurzu wewnątrz pomieszczeń poza granicami zakładu opieki zdrowotnej, ale nikt nie wie, czy te geny można przenosić między bakteriami. Pytanie jest istotne, biorąc pod uwagę, że ludzie mieszkający na obszarach miejskich spędzają 87% swojego czasu w pomieszczeniach, zgodnie z National National Activity Activity Survey z 2001 roku.
„Obawa polega na tym, że nawet jeśli nie ma wielu patogenów, szansa na kontakt z nią jest bardzo duża, ponieważ spędzamy tyle czasu” - powiedziała Erica Hartmann, starszy autor nowych badań i asystent profesora inżynierii lądowej i inżynierii środowiska w Northwestern University in Illinois. W najgorszym przypadku nieszkodliwy drobnoustrój z zewnątrz może dostarczyć gen odporny na antybiotyki niebezpiecznemu patogenowi czekającemu w pomieszczeniu; zahartowany robak mógłby następnie zainfekować osobę i być trudny lub niemożliwy do wyleczenia.
„Nigdy tak naprawdę nie wiemy, skąd ma pochodzić następny odporny na antybiotyki organizm”, powiedział Hartmann dla Live Science. Mając to na uwadze, Hartmann i jej koledzy postanowili zebrać próbki drobnoustrojów z ponad 40 różnych miejsc w pomieszczeniach, od klubów fitness, ośrodków rekreacyjnych po studia jogi.
Pył służy jako pomocny katalog wszystkich drobnoustrojów, które przeszły przez przestrzeń wewnętrzną, więc zespół zebrał kurz z ich lokalizacji próbek i przeczesał cały zawarty w nim materiał genetyczny. Analiza ujawniła w pyle ponad 180 genów opornych na antybiotyki, ale badacze chcieli sprawdzić, czy którykolwiek z tych fragmentów genetycznych może się rozprzestrzeniać między bakteriami.
Kawałki DNA mogą podróżować między drobnoustrojami, zaczepiając się o specjalne struktury genetyczne zwane integronami, transpozonami i plazmidami. Poszukując tych struktur w pobliżu genów odpornych na antybiotyki, Hartmann i jej współautorzy zidentyfikowali ponad 50 genów, które mogłyby się poruszać między mikrobami. Mając nadzieję na złapanie tych skaczących genów w akcji, zespół wyhodował jedną z ich próbek bakteryjnych na szalce Petriego i próbował uruchomić transfer genu.
Ale geny pozostały na swoim miejscu.
„Geny istnieją w tych mobilnych ... elementach, ale tak naprawdę nie byliśmy w stanie zmusić genów do przeniesienia” - powiedział Hartmann.
To nie znaczy, że zarazki nie są zachęcane do dzielenia się swoimi genami w różnych warunkach, dodała. W środowisku wewnętrznym swobodnie pływające bakterie mogą zostać „zestresowane” przez suche powietrze, brak składników odżywczych, niekorzystne temperatury lub przeciwdrobnoustrojowe produkty czyszczące. Wiadomo, że zestresowane drobnoustroje przekazują geny pobliskim bakteriom, ale jak dotąd żaden naukowiec nie był świadkiem transferu genu opornego na antybiotyki między drobnoustrojami, powiedział Hartmann.
Nowe badanie sugeruje, że te wymiany genetyczne mogą zachodzić w naszych sąsiedzkich siłowniach i na naszych matach do jogi, ale tylko czas pokaże, czy transfery stanowią główne źródło bakterii opornych na antybiotyki. Hartmann zauważył, że nawet jeśli transfery mają miejsce, mogą występować głównie między nieszkodliwymi mikrobami, które nie powodują chorób u ludzi.
„Nikt nie musi od razu zakładać kombinezonu przeciwgazowego” - powiedziała. „Wszędzie otaczają nas drobnoustroje, a zdecydowana większość tych drobnoustrojów nie jest szkodliwa”.
Patrząc w przyszłość, Hartmann powiedziała, że ona i jej koledzy chcą dowiedzieć się, jak, kiedy i gdzie bakterie oporne na antybiotyki mogą dzielić swoje geny z patogenami mającymi wpływ na zdrowie człowieka. W szczególności naukowcy planują zbadanie, czy zwykłe środki czyszczące mogą wywołać te transfery genów, a tym samym promować rozprzestrzenianie się oporności na antybiotyki.
„Jeśli chcesz coś zmienić w sposobie czyszczenia, używanych produktach, co możemy zrobić, aby ograniczyć oporność na antybiotyki?” Powiedział Hartmann. Stawiła hipotezę, że pozornie przyziemne wybory, takie jak rodzaj używanego środka dezynfekującego, mogą mieć ogromny wpływ na walkę z ciągle ewoluującymi bakteriami.
