Lähestymmekö aikakautta, jossa antibiootit eivät toimi?
Tutkijat ovat huolissaan "superbugien" nopeasta kehityksestä ja leviämisestä, jotka ovat bakteereja, jotka eivät reagoi antibiooteihin. Ensimmäistä kertaa tutkijat ovat löytäneet voimakkaita superbugeja Norjan syrjäiseltä korkea-arktiselta alueelta, jonka he eivät pelkää olevan hyvää antibioottihoidon tulevaisuuden kannalta.
Osittain luonnollisten prosessien ja osittain antibioottien liikakäytön tai väärinkäytön vuoksi monista vaarallisista bakteerikannoista on tullut vieläkin uhkaavampia kehittämällä vastustuskyky tietyille antibiooteille, lääkkeille, joita lääkärit yleensä määrittävät bakteeri-infektioiden hoitoon.
Tällaisten voimakkaiden bakteerien, joita kutsutaan myös ”superbugeiksi”, on ilmoitettu aiheuttavan tuhansia kuolemantapauksia vuosittain sekä Euroopassa että Yhdysvalloissa.
Professori Jennifer Roberts Kansasin yliopistosta Lawrencestä johti äskettäin tiimiä, joka suoritti tutkimuksen ikiroudan sulattamisesta Norjan syrjäisellä korkea-arktisella alueella.
Tiimin alkuperäinen tarkoitus oli ymmärtää, kuinka metaanikaasu, jonka tämä sulava jää vapauttaa, voi liittyä ilmastonmuutokseen globaalilla tasolla.
Kun tutkijat kuitenkin analysoivat Norjan Huippuvuorten Kongsfjorden-alueen maaperänäytteitä, joissa he perustivat, he löysivät jotain, mikä yllättää ja huolestuttaa heitä: joukko superbugeja, joiden ei kaikin tavoin olisi pitänyt asua siellä.
"Tutkimus tarjosi hyvän mahdollisuuden testata maaperänäytteitä antibioottigeenien suhteen hypoteesilla, että Huippuvuoret olivat niin syrjäinen ja eristetty paikka, emme löydä todisteita tällaisista geeneistä", sanoo professori Roberts.
"Sitä vastoin", hän toteaa, "löysimme melko vähän, mukaan lukien superbug-antibiooteille vastustuskykyisiä geenejä, kuten New Delhi -geeni, joka syntyi ensimmäisen kerran Intiassa ei kovin kauan sitten. Tämä oli yllätys - löydetyillä geeneillä oli selvästi lyhyt siirtymäaika Intiassa löydettyjen ja ryhmämme havaitseman arktisen alueen välillä vain muutama vuosi myöhemmin. "
Tutkijat kertovat havainnoistaan ja tämän havainnon seurauksista uudessa lehdessä ilmestyvässä tutkimuksessa Ympäristö International.
"Mahdollisuutena oli ihmisten tuhlaaminen"
Tutkijat analysoivat 40 maaperänäytettä kahdeksasta eri paikasta Huippuvuorilla. Heidän suorittamansa DNA-sekvensointi paljasti 131 antibioottiresistentin geenin läsnäolon.
Yksi näistä geeneistä, jonka läsnäolo arktisella maaperällä yllätti tutkijat, on blaNDM-1, jonka tutkijat löysivät ensimmäisen kerran New Delhissä, Intiassa vuonna 2007.
Bakteereissa blaNDM-1 antaa vastustuskyvyn karbapeneemiantibiooteille, voimakkaalle joukolle lääkkeitä, joita lääkärit käyttävät vain sellaisten tartuntatautien hoitoon, jotka eivät reagoi muihin antibiooteihin.
Tästä löydöksestä syntyi kysymys: kuinka nämä superbugit pääsivät tälle arktiselle eteläiselle alueelle? Professori Roberts ja hänen kollegansa olettavat, että antibiooteille vastustuskykyisten kantojen olisi voinut levitä niin pitkälle.
"Ne ovat todennäköisesti peräisin patogeeneistä, jotka altistettiin useita kertoja erityyppisille antibiooteille - näin saamme nämä akuutisti antibiooteille vastustuskykyiset kannat, joissa ne jatkuvat vaikka" viimeisenä keinona "hoidoista", prof. Roberts selittää.
"Jotkin sivustot, joissa löysimme New Delhin geenikannan, eivät ole kovin kaukana tärkeimmästä tutkimuskeskuksesta, joten on mahdollista, että mukana on ihmisen jätettä", hän toteaa.
Tutkija mainitsee myös kaksi muuta reittiä, joiden kautta resistentit kannat ovat voineet kulkea. Ensimmäinen tapahtuu "pesivien lintujen pesäkkeiden" kautta, joita esiintyi alueilla, joilla tutkijat havaitsivat "näiden geenien korkeimmat pitoisuudet". Toinen on pienten eläinten, kuten ketun, liikkeiden kautta, jotka voivat poimia vikoja lintujen kanssa jakamistaan reikistä.
Superbugit ovat sekä alkuperäisiä että kehittyneitä
Sitten tiedemiehet kohtasivat toisen ongelman. He halusivat selvittää, mitkä antibiooteille vastustuskykyisistä geeneistä ovat alkuperäisiä eli esiintyvät luonnossa alueella ja mitkä ovat saattaneet "matkustaa" arktiselle alueelle muualta maailmasta.
"Koska näiden geenien migraatio on niin suurta huolta, seuraava kysymys tulee:" Ovatko nämä antibioottiresistentit geenit natiiveja - vai siirtyivätkö ne? ", Sanoo professori Roberts.
Tutkijat tunnistivat vertailuarvon natiiville antibiooteille vastustuskykyisille geeneille, jotta he voisivat erottaa ne muualta tälle alueelle saapuneista.
- Teimme sen tarkastelemalla maaperän ravintotarvikkeita, joita näissä arktisilla mailla on hyvin, hyvin vähän.Pystyimme sitten yhdistämään antibiooteille resistentit geenit uuteen fosfaattilähteeseen, joka tuodaan ulkopuolelta - ja todennäköisin fosfaattilähde on ulosteet joko ihmisen viemärissä tai, todennäköisesti linnun guanossa, ”Tutkija selittää.
Tutkijat uskovat, että osa antibiooteille vastustuskykyisistä geeneistä siirtyi bakteerista toiseen prosessin, jota kutsutaan "lateraaliseksi geeninsiirroksi", jossa lintujen ja muiden vektorien kantamat haitalliset bakteerit kulkeutuvat ulosteesta veteen.
Kun ne kuolevat, bakteerit vapauttavat geenimateriaalinsa ympäristöön, mikä tarkoittaa, että muut bakteerit voivat sitten poimia antibioottiresistentit geenit.
Tutkimusryhmä varoittaa, että useiden lääkeaineiden antibioottiresistenssin löytäminen syrjäisellä arktisella alueella tarkoittaa, että superbug-ilmiö on todella tullut maailmanlaajuiseksi ja voi aiheuttaa erittäin vakavan ja välittömän uhan.
”Löysimme arktiselta alueelta sekä alkuperäisiä että kehittyneitä antibiooteille vastustuskykyisiä geenejä. Huolenaihe on, että kun resistenssi leviää tällä mittakaavalla, saatamme lähestyä antibioottien jälkeistä aikakautta, jolloin mikään antibiooteistamme ei toimi, koska taudinaiheuttajat, joita yritämme taistella, ovat poimineet resistenttejä geenejä evoluution tai sivusuunnassa tapahtuvan siirron kautta. "
Professori Jennifer Roberts
"Meille on todella tärkeää alkaa ajatella vesijärjestelmien hallintaa ja antibioottien käyttöä globaaleilla tavoilla - ja aloittaa ja hallita joitain leviämistä, jota tällä hetkellä ei selvästikään ole hallittavissa", professori Roberts kehottaa.
