«В данном исследовании мы показали, что наиболее распространенные виды мультирезистентных бактерий, встречающиеся в больницах, устойчивы не только к нескольким классам антибиотиков, но и к высоким концентрациям гербицида глифосата. Эти результаты позволяют предположить, что гербициды, которые, в отличие от антибиотиков, широко применяются в сельском хозяйстве, могут иметь непреднамеренный побочный эффект в виде отбора устойчивых к антибиотикам бактерий в почвенных сообществах», — заявила доктор Даниэла Центрон, научный сотрудник Института медицинской микробиологии и паразитологии в Буэнос-Айресе и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Microbiology.
В 2018 и 2020 годах Центрон и ее коллеги собрали 68 штаммов бактерий из отложений в природном заповеднике в дельте реки Парана, водно-болотном угодье международного значения, расположенном к северу от Буэнос-Айреса. Глифосат часто применяется в близлежащих сельскохозяйственных районах.
Ученые проверили степень устойчивости каждого штамма к 16 распространенным антибиотикам, таким как ампициллин в сочетании с сульбактамом, меропенем, тетрациклин и ванкомицин. Они также измерили устойчивость штаммов к чистому глифосату и гербицидам на основе глифосата, выбранным потому, что они входят в число наиболее часто используемых гербицидов в мире.
Ученые сравнили полученные результаты с результатами, полученными для 19 штаммов, включая виды с множественной лекарственной устойчивостью, отобранных в местных больницах. Еще 15 штаммов были выделены из откормочных площадок и сельскохозяйственных почв региона, загрязненных гербицидами.
Как и ожидалось, каждый из больничных штаммов оказался устойчивым к одному-шестнадцати из протестированных антибиотиков, что подтверждает широкое распространение устойчивости к противомикробным препаратам. Вызывает тревогу тот факт, что 74% штаммов были устойчивы к карбапенемам — антибиотикам широкого спектра действия, обычно используемым в качестве крайней меры. Важно отметить, что все больничные штаммы также оказались высокоустойчивыми к глифосату и гербицидам на его основе.
«Это означает, что если эти бактерии попадут в окружающую среду через неочищенные сточные воды из больниц, они могут начать размножаться в сельскохозяйственных районах, где используется глифосат», — сказала первый автор исследования, доктор Камила Кнехт из группы доктора Центрон.
Штаммы из дельты реки Парана представляли 15 родов, включая Acinetobacter, Pseudomonas, Exiguobacterium и Chryseobacterium. Каждый из них обладал как минимум частичной устойчивостью к глифосату и гербицидам на его основе, хотя эти препараты никогда не применялись в самом заповеднике.
Штаммы Enterobacter переносили самые высокие концентрации глифосата, до 80 миллиграммов на миллилитр. На другом полюсе находились штаммы Bacillus, обычно встречающиеся в почве, которые оказались особенно восприимчивыми: их рост подавлялся уже при концентрации глифосата 2,5 миллиграмма на миллилитр. Высокая устойчивость к глифосату также была обнаружена у штаммов, выделенных из внутрибольничных инфекций с экстремальной лекарственной устойчивостью.
Когда учёные составили «генеалогическое древо» всех 102 штаммов бактерий, выяснилось, что наиболее устойчивые к глифосату штаммы, как правило, являются близкими родственниками, независимо от места их происхождения. Например, было обнаружено, что одни и те же роды бактерий устойчивы к глифосату в больницах, сельскохозяйственных районах и дельте реки Парана.
«В окружающей среде использование глифосата приводит к эволюции устойчивых бактерий в загрязненных почвах, тогда как использование антибиотиков способствует их эволюции в больницах. Бактерии, несущие гены устойчивости к антибиотикам, могут распространяться и размножаться между этими двумя нишами в обоих направлениях и различными способами, при этом круговорот воды играет ключевую роль в передаче», — заключил соавтор, доктор Йохен А. Мюллер, руководитель группы в Карлсруэском технологическом институте.
Использование глифосата вызывает споры: известно, что он вреден для членистоногих (в частности, для пчел), а Международное агентство по исследованию рака классифицировало его как вероятный канцероген для человека. По этой причине Франция, Бельгия и Нидерланды запретили использование глифосата в быту, а Германия в настоящее время запрещает его использование в общественных местах.
«В правилах использования любых пестицидов, а также их метаболитов, следует предусмотреть требование проведения коселективного тестирования с антибиотиками перед выпуском на рынок. На этикетках должно быть предупреждение о том, что гены устойчивости к антибиотикам могут распространяться из загрязненных глифосатом почв в больницы через неочищенную воду», — считает Центрон.
Источник: Frontiers. Фото: Pixabay/CC0 Public Domain.
