Během pandemie COVID-19 se dezinfekční prostředky staly naším štítem. Dezinfekční prostředky na ruce, dezinfekční ubrousky a antimikrobiální spreje se staly součástí každodenního života. Dali nám pocit bezpečí. Dnes jsou stále všude: v domácnostech, nemocnicích i na veřejných prostranstvích.
Ale je tu skrytá cena. Chemikálie, kterým věříme, že nás ochrání, mohou také neúmyslně pomáhají mikrobům vyvinout rezistenci a chránit se před antibiotiky.
QAC: Chemické látky ve většině dezinfekčních prostředků
Mezi nejběžnější aktivní složky v dezinfekčních prostředcích patří kvartérní amoniové sloučeniny (QAC). Nacházejí se nejen v ubrouscích, sprejích a kapalinách, které používáme k čištění povrchů doma a v nemocnicích, ale také v produktech každodenní potřeby, jako jsou aviváže a produkty osobní péče.
Zhruba polovina produktů na seznamu N dezinfekčních prostředků účinných proti SARS-CoV-2 Americké agentury pro ochranu životního prostředí (EPA) a na seznamu Q pro nově se objevující virové patogeny obsahuje QAC.
Vzhledem k jejich širokému použití se QAC dostávají do čistíren odpadních vod ve značném množství, přičemž odpadní vody a splaškové kaly jsou hlavními cestami, kterými se QAC uvolňují do životního prostředí.
V čistírnách odpadních vod je obvykle odstraněno více než 90 procent QAC, ale malá množství zůstávají v odpadních vodách a dostávají se do řek a jezer, kde se hromadí.
Jakmile QAC vstoupí do životního prostředí, setkají se s mikrobiálními komunitami, sítěmi bakterií, archeí a hub, které recyklují živiny, čistí vodu a podporují potravní sítě.
Vzhledem k tomu, že QAC jsou navrženy tak, aby zabíjely mikroby, není žádným překvapením, že mohou ovlivnit i ty environmentální. Přesto jsou mikrobiální komunity pozoruhodně přizpůsobivé; někteří zemřou, ale jiní přežijí a vyvinou odpor.
Paradox ochrany
Na rozdíl od antibiotik, která se zaměřují na specifické buněčné procesy, QAC napadají mikroby a viry mnoha způsoby, poškozují buněčné stěny, proteiny a lipidy. Tento široký útok dělá z QAC silné dezinfekční prostředky.
Mikrobi jsou však vynalézaví. Tváří v tvář těmto chemikáliím některé posilují své buněčné membrány, odčerpávají toxiny nebo vytvářejí ochranné biofilmy. Tyto úpravy jim nejen pomáhají přežít QAC, ale stále více důkazů ukazuje, že mohou také zvýšit odolnost vůči antibiotikům.
Na genetické úrovni jsou geny rezistence QAC často neseny na mobilní DNA, segmentech genetického materiálu, které se mohou pohybovat mezi různými bakteriemi. Když tyto prvky nesou geny QAC i antibiotické rezistence, rezistence putují společně a mohou se šířit napříč bakteriálními komunitami, což je fenomén nazývaný ko-rezistence.
V jiných případech jediný obranný mechanismus chrání jak před QAC, tak před antibiotiky, což je proces známý jako zkřížená rezistence. Rozšířené a rostoucí používání QAC zesiluje tyto mechanismy a vytváří více příležitostí pro rezistenci k šíření. To zase vytváří cesty, kterými antimikrobiální rezistenci se mohou dostat k lidským patogenům, což přispívá k celosvětovému nárůstu infekcí odolných vůči antibiotikům.
O autorovi
Milena Esser je postdoktorandkou na katedře biologie na McMaster University.
Tento článek je znovu publikován z Konverzace pod licencí Creative Commons. Přečtěte si původní článek.
Podle nové zprávy Světové zdravotnické organizace (WHO) je antimikrobiální rezistence celosvětově „kriticky vysoká a stoupá“: V roce 2023 byla jedna ze šesti laboratorně potvrzených bakteriálních infekcí odpovědných za běžná onemocnění na celém světě rezistentní vůči léčbě antibiotiky. Mezi lety 2018 a 2023 se rezistence zvýšila u více než 40 procent sledovaných kombinací patogen-antibiotika s průměrným ročním nárůstem o 5 až 15 procent.
WHO odhaduje, že v roce 2019 bakteriální antimikrobiální rezistence přímo způsobila 1,27 milionu úmrtí a přispěla k téměř pěti milionům dalších na celém světě. To, co začíná jako výběr úklidu domácnosti, se může zvlnit a propojit naše každodenní návyky s jednou z nejnaléhavějších výzev v oblasti veřejného zdraví naší doby.
Antimikrobiální rezistence je často považována za klinický problém způsobený nesprávným užíváním antibiotik, ale začíná mnohem dříve, v domácnostech, odpadních vodách, řekách, jezerech a půdách. Jsou to bojiště, kde mikrobi sdílejí vlastnosti odolnosti a přizpůsobují se chemickým tlakům způsobeným člověkem. Jakmile se objeví odpor, může si udělat cestu zpět k nám.
V jádru je dezinfekční dilema smyčka zpětné vazby: dezinfikujeme, abychom zabránili nemocem, ale chemikálie, na které spoléháme, mohou tiše ztěžovat kontrolu mikrobů.
Přehodnocení čisté
To neznamená, že bychom měli přestat dezinfikovat. Dezinfekční prostředky hrají zásadní roli při kontrole infekcí, zejména v nemocnicích a vysoce rizikových prostředích, kde jejich přínosy výrazně převažují nad riziky. Problém spočívá v jejich nadměrném používání v každodenním životě, kde je „čisté“ často ztotožňováno s „bez mikrobů“, bez ohledu na nutnost nebo následek.
Málokdy se domníváme, že čištění nekončí, když povrch vypadá hygienicky. Některé dezinfekční prostředky zůstávají aktivní i dlouho po použití a nadále formují mikrobiální komunity daleko za zamýšleným okamžikem kontroly. QAC jsou jasným příkladem: přetrvávají v prostředí a vystavují mikroby nízkým, chronickým selektivním tlakům, které mohou podporovat rozvoj rezistence.
Jiné dezinfekční prostředky, jako je alkohol a bělidlo, mohou nést různá, ale stále významná environmentální rizika, což podtrhuje potřebu hodnocení rizik, která explicitněji integrují dlouhodobé ekologické důsledky.
Nakonec nám dezinfekční dilema připomíná, že řízení mikrobů je stejně tak o ekologii, jako o chemii. Abychom uklízeli zodpovědně, musíme přemýšlet nad tím, co zabíjí mikroby dnes, a zvážit, jak naše rozhodnutí utváří mikrobiální svět, kterému budeme čelit zítra.
