В московских стоках обнаружили устойчивые к антибиотикам бактерии

Микробиологи и генетики ФИЦ Биотехнологии РАН нашли в сточных водах и иловых осадках очистных сооружений Москвы микроорганизмы, устойчивые к самым распространенным антибиотикам.

Микроогранизмы, которые изучали ученые, имеют несколько сотен генов, обеспечивающих устойчивость к различным антибиотикам. Речь идет о бета-лактамах, тетрациклинах, сульфонамидах, аминогликозидах, макролидах и дезинфицирующих средствах. Результаты работы опубликованы в научном журнале Scientific Reports.

Ученые отмечают, что устойчивость микроорганизмов к антибиотикам обусловлена их широким применением в медицине и сельском хозяйстве. Бактерии могут легко обмениваться генами резистентности к антибиотикам между собой, и для этого им даже не нужно относиться к одному виду. Отмечается, что часто распространение таких генов происходит раньше, чем препарат проходит клинические испытания и попадает в аптеки. Это снижает эффективность антибиотиков и приводит к самым печальным последствиям вплоть до неэффективности лечения. Стоит отметить, что Всемирная организация здравоохранения объявила конец эры антибиотиков еще в 2014 году.

Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН собрали образцы сточных вод в Москве до и после очистки, а затем проанализировали гены всех живущих в них бактерий, чтобы найти среди них гены устойчивости к антибактериальным препаратам, оценить их распространенность и эффективность очистки сточных вод.

«Хотя московские водоочистные сооружения – одни из крупнейших в мире, исследования резистомов, или совокупности генов, придающих устойчивость к антибиотикам, до сих пор в них не проводились. Присутствие устойчивых бактерий и генов резистентности зависит от того, какие лекарства чаще всего используются, а также от особенностей использования воды в данной местности – например, из-за невысоких цен на воду москвичи тратят ее больше, чем те же европейцы, а значит, и концентрация органики в ней будет ниже. Поэтому нам важно было сравнить образцы из Москвы с данными из других крупных городов мира и узнать, насколько водоочистные сооружения в столице справляются со своей задачей», – рассказал научный сотрудник ФИЦ Биотехнологии РАН Шахжахон Бегматов.

Обычно вода проходит три стадии очистки. Сначала применяются физические методы, например, фильтрация. Затем она попадает в биореакторы, где бактерии в активированном иле помогают удалить из нее органику, аммоний и фосфор. На последнем этапе вода дезинфицируется.

Ученые обнаружили в воде еще до очистки большое количество бактерий, попадающих туда из фекальных масс. Особенно много встречалось представителей родов Collinsella, Bacteroides, Prevotella, Arcobacter, Arcobacteraceae, Blautia, Faecalibacterium, Streptococcus, Acinetobacter, Aeromonas и Veillonella.

В поступающих на очистку сточных водах гены резистентности составляли 0,05% от всех обнаруженных генов, что примерно соответствует двум генам на один бактериальный геном. Примерно такие же цифры характерны для большинства стран. Чаще всего, в 26% случаев, встречалась устойчивость к бета-лактамам, доля использования которых в медицинском секторе достигает 40%. В Европе и Бразилии исследователи наблюдали похожую картину: там подобные гены составляют 20-25% из общего числа генов резистентности.

Исследователи установили, что в очищенной воде, которая сбрасывается в реку Москва, доля генов устойчивости к антибиотикам снижалась всего в 3-4 раза. Однако, поскольку концентрация бактерий в очищенной воде ниже, примерно в сто раз, концентрация резистентных микроорганизмов в воде все-таки снижается намного сильнее.

«Мы обнаружили в московских сточных водах гены, которые делают бактерии устойчивыми к большинству известных классов антибиотиков. Эти же гены присутствуют у бактерий в очищенной воде, которая сбрасывается в реку Москва. Затем гены устойчивости к антибиотикам могут передаваться другим микроорганизмам и впоследствии возвращаться к человеку. Необходимо продолжать изучение этой проблемы, чтобы лучше понимать ее и, в конце концов, найти решение», – заключил Бегматов.