Potřebná je jedna zdravotní akce, protože environmentální rezervoáry podporují infekce odolné vůči lékům

Environmentální antimikrobiální rezistence mění řeky, půdu a dokonce i vzduch ve skryté dálnice pro „superbugy“, podle nového přehledu, který vyžaduje naléhavou, koordinovanou akci v oblasti zdraví lidí, zvířat a životního prostředí. Autoři tvrdí, že ochrana lidí před infekcemi odolnými vůči lékům nyní závisí na čistírnách odpadních vod a farmách stejně jako na nemocnicích.

Rostoucí environmentální krize „superbug“.

Antimikrobiální rezistence (AMR) nastává, když se u bakterií a jiných mikrobů vyvine schopnost přežít léky, které je kdysi zabily, což ztěžuje nebo znemožňuje léčbu běžných infekcí. Světová zdravotnická organizace již AMR uvádí jako jednu z nejzávažnějších globálních zdravotních hrozeb tohoto století, přičemž některé odhady varují před desítkami milionů úmrtí a masivními ekonomickými ztrátami, pokud akce selžou.​

Nová studie ukazuje, že prostředí není jen pasivní kulisou. Řeky, jezera, půdy, oceány a dokonce i vzduch mohou nést geny rezistence a rezistentní bakterie, které se pohybují mezi volně žijícími zvířaty, dobytkem a lidmi, což pomáhá vytvořit skutečně globální síť AMR.​

Klíčové zdroje a skryté rezervoáry

Recenze zdůrazňuje několik hlavních environmentálních „hotspotů“, kde se hromadí a šíří odpor.​

• Nemocniční a městské čistírny odpadních vod fungují jako centrální mísící uzly, sbírající zbytky antibiotik, rezistentní patogeny a mobilní genetické prvky z domácností a klinik. Konvenční čištění často nedokáže zcela odstranit tyto kontaminanty, což umožňuje genům rezistence přetrvávat v odpadních vodách a splaškových kalech.​

• Chovné farmy a systémy akvakultury používají velké množství antibiotik, které obohacují geny rezistence ve střevních mikrobech zvířat a v hnoji, které se pak dostávají do půdy, plodin a okolních vod.​

• Farmaceutická výrobní zařízení mohou vypouštět extrémně vysoké hladiny jak antibiotik, tak genů rezistence, což zvyšuje riziko, že se nebezpečné vlastnosti rezistence rozšíří po proudu.

Napříč těmito místy se mohou geny rezistence stopovat na mobilních genetických prvcích, jako jsou plazmidy, což bakteriím usnadňuje „vyměňovat“ vlastnosti rezistence a vytvářet kmeny rezistentní vůči více lékům.

Proč tradiční sledování nestačí

Většina sledování AMR se stále zaměřuje na klinické vzorky, ale autoři tvrdí, že monitorování životního prostředí je třeba dohnat. Klasické kultivační testy zůstávají důležité, protože měří, zda bakterie skutečně přežijí antibiotika, a poskytují živé izoláty pro další studium. Mnoho environmentálních bakterií však nelze snadno pěstovat v laboratoři a tyto metody mohou postrádat většinu přítomné rezistence.​

Novější nástroje rychle mění obrázek:

• Fenotypové metody, jako je průtoková cytometrie a Ramanova spektroskopie, mohou sledovat rezistentní buňky a přenos genů v komplexních vzorcích během několika hodin, bez nutnosti kultivace.

• Genotypové metody, jako je vysoce výkonná kvantitativní PCR, testy založené na CRISPR a metagenomické sekvenování, mohou detekovat stovky genů rezistence najednou a identifikovat, které bakterie je nesou.​

• Sekvenování dlouhého čtení nyní umožňuje výzkumníkům rekonstruovat celé mobilní genetické prvky a přesně vidět, jak jsou geny rezistence organizovány a jak se pohybují mezi hostiteli.​

„Poselství je jasné,“ řekl hlavní autor Huilin Zhang. „Žádná jediná metoda nedokáže zachytit celý příběh o odolnosti vůči životnímu prostředí. Potřebujeme integrovaný dohled, který spojuje, co mohou bakterie dělat, s tím, jaké geny nesou a kam se šíří.“

Jedno zdraví a chytřejší zmírňování

Recenze je zasazena do konceptu One Health, který zdůrazňuje, že zdraví lidí, zvířat a životního prostředí jsou úzce propojeny. Autoři navrhují řešit AMR na dvou frontách kontroly zdroje, aby se snížilo množství antibiotik, rezistentních bakterií a genů rezistence vstupujících do životního prostředí, a řízení procesů, které je zachytí na klíčových cestách, jako je čištění odpadních vod.​

Opatření pro kontrolu zdrojů zahrnují přísnější dohled nad antibiotiky v lékařství a zemědělství, lepší regulaci v regionech s nízkými a středními příjmy a čistší produkci ve farmaceutickém průmyslu. Autoři také zdůrazňují vznikající „zelená“ řešení, jako je zvýšená biodegradace antibiotik, návrh biodegradovatelnějších léků a alternativní antimikrobiální látky, jako jsou peptidy a fágy.

Na straně procesu je zásadní zlepšení čištění odpadních vod a nakládání s odpady. Konvenční dezinfekce může snížit mnoho rezistentních bakterií, ale může ponechat geny rezistence nedotčené, zejména v tocích pevného odpadu. Pokročilejší přístupy, jako je hypertermofilní kompostování, pokročilá oxidace, membránové procesy, nanomateriály, ošetření na bázi bakteriofágů, upravené bakterie zachycující DNA a nástroje založené na CRISPR, jsou slibné, ale vyžadují další výzkum, hodnocení bezpečnosti a snížení nákladů.​

Zaměření na nejrizikovější odpor

Místo prostého počítání, kolik genů rezistence existuje, autoři tvrdí, že sledování a politika by měly upřednostňovat vlastnosti, které skutečně ohrožují zdraví. Vynikají tři:

• Mobilita: jak snadno se geny pohybují mezi bakteriemi a prostředím.​

• Patogenita hostitele: zda jsou bakteriální hostitelé schopni způsobit onemocnění u lidí nebo zvířat.​

• Vícenásobná rezistence: zda geny a jejich hostitelé odolávají více klíčovým antibiotikům, omezuje možnosti léčby.​

„Environmentální AMR není jen o tom, kolik genů rezistence můžeme najít,“ řekl odpovídající autor Feng Ju. „Nejdůležitější je, které geny jsou mobilní, které patogeny je přenášejí a jak se vyvíjejí v ekosystémech skutečného světa. Na to se musí zaměřit dozor a kde bude mít zmírňování největší dopad.“

Autoři volají po globálních, standardizovaných protokolech, díky nimž budou environmentální data AMR srovnatelná napříč zeměmi a v čase. Varují, že bez takových standardů se svět bude snažit včas rozpoznat vznikající hrozby a navrhnout účinné zásahy One Health, které ochrání jak lidi, tak planetu.​