Kansanterveystoimia tarvitaan, koska ympäristön säiliöt edistävät lääkeresistenttejä infektioita

Kansanterveystoimia tarvitaan, koska ympäristön säiliöt edistävät lääkeresistenttejä infektioita

Ympäristön mikrobilääkkeiden vastustuskyky muuttaa joet, maaperän ja jopa ilman "superbakteerien" piilotetuiksi kuljetusreiteiksi, sanoo uusi tutkimus, joka vaatii kiireellisiä, koordinoituja toimia ihmisten, eläinten ja ympäristön terveydelle. Kirjoittajat väittävät, että ihmisten suojeleminen lääkeresistenteiltä infektioilta riippuu nyt yhtä paljon jätevesilaitoksista ja maatiloista kuin sairaaloista.

Kasvava ekologinen "superbakteeri" -kriisi

Antibioottiresistenssi (AMR) syntyy, kun bakteerit ja muut mikrobit kehittävät kyvyn selviytyä lääkkeistä, jotka kerran tappoivat ne, mikä tekee tavallisten infektioiden hoidon vaikeaksi tai mahdottomaksi. Maailman terveysjärjestö listaa jo AMR:n yhdeksi tämän vuosisadan vakavimmista maailmanlaajuisista terveysuhkista. Jotkut arviot varoittavat kymmenistä miljoonista kuolemista ja valtavista taloudellisista menetyksistä, jos toimenpiteet epäonnistuvat

Uusi tutkimus osoittaa, että ympäristö ei ole vain passiivinen tausta. Joet, järvet, maaperä, valtameret ja jopa ilma voivat kantaa resistenssigeenejä ja resistenttejä bakteereja, jotka liikkuvat villieläinten, karjan ja ihmisten välillä, mikä auttaa luomaan aidosti maailmanlaajuisen AMR-verkoston.

Tärkeät jouset ja piilotetut säiliöt

Katsauksessa korostetaan useita merkittäviä ympäristön "hotspotteja", joissa vastustus kasvaa ja leviää

• Sairaalan ja kaupunkien jätevedenpuhdistamot toimivat keskussekoituskeskuksina, jotka keräävät antibioottijäämiä, resistenttejä taudinaiheuttajia ja liikkuvia geneettisiä elementtejä kotitalouksista ja klinikoista. Perinteinen käsittely ei usein pysty poistamaan näitä epäpuhtauksia kokonaan, joten resistenssigeenit jäävät jäteveteen ja viemärilietteeseen.​

• Karjatilat ja vesiviljelyjärjestelmät käyttävät suuria määriä antibiootteja ja keräävät resistenssigeenejä eläinten suoliston mikrobeihin ja lantaa, jotka huuhtoutuvat maaperään, kasveihin ja ympäröiviin vesiin.

• Lääketuotantolaitokset voivat lähettää erittäin korkeita määriä antibiootteja ja resistenssigeenejä, mikä lisää riskiä, ​​että vaaralliset resistenssiominaisuudet leviävät edelleen.

Näissä paikoissa resistenssigeenit voivat vaeltaa liikkuviin geneettisiin elementteihin, kuten plasmideihin, mikä helpottaa bakteerien "vaihtamista" resistenssiominaisuuksia ja luoda useille lääkkeille vastustuskykyisiä kantoja.

Miksi perinteinen valvonta ei riitä?

Suurin osa AMR-monitoroinnista keskittyy edelleen kliinisiin näytteisiin, mutta kirjoittajat väittävät, että ympäristön seurannassa on vielä tekemistä. Klassiset viljelypohjaiset testit ovat edelleen tärkeitä, koska ne mittaavat, selviävätkö bakteerit todella antibiooteista ja tarjoavat eläviä isolaatteja jatkotutkimuksia varten. Monia ympäristön bakteereja ei kuitenkaan voida helposti kasvattaa laboratoriossa, ja näistä menetelmistä voi puuttua suurin osa olemassa olevasta vastustuskyvystä

Uudemmat työkalut muuttavat kuvaa nopeasti:

• Fenotyyppiset menetelmät, kuten virtaussytometria ja Raman-spektroskopia, voivat seurata vastustuskykyisiä soluja ja geeninsiirtoa monimutkaisissa näytteissä tunneissa ilman viljelyn tarvetta.​

• Genotyyppimenetelmät, kuten korkean suorituskyvyn kvantitatiivinen PCR, CRISPR-pohjaiset määritykset ja metagenominen sekvensointi, voivat havaita satoja resistenssigeenejä samanaikaisesti ja tunnistaa niitä kantavat bakteerit.

• Pitkään luetun sekvensoinnin avulla tutkijat voivat nyt rekonstruoida kokonaisia ​​liikkuvia geneettisiä elementtejä ja nähdä tarkasti, kuinka resistenssigeenit ovat järjestäytyneet ja liikkuvat isäntien välillä.

Viesti on selvä. Mikään yksittäinen menetelmä ei voi tallentaa koko ympäristön kestävyyden historiaa. Tarvitsemme integroitua valvontaa, joka yhdistää siihen, mitä bakteerit voivat tehdä, mitä geenejä ne kantavat ja mihin ne leviävät."

Huilin Zhang, pääkirjailija

Yksi terveys ja älykkäämpi vahinkojen hallinta

Katsaus sisältyy One Health -konseptiin, jossa korostetaan ihmisten, eläinten ja ympäristön terveyden tiivistä yhteyttä. Kirjoittajat ehdottavat AMR:n käsittelemistä kahdella rintamalla: lähteiden hallinta vähentää antibioottien, vastustuskykyisten bakteerien ja resistenssigeenien määrää ympäristöön, ja prosessin hallintaa niiden sieppaamiseksi keskeisillä reiteillä, kuten jäteveden käsittelyssä.​

Lähdevalvontatoimenpiteitä ovat antibioottien käytön tiukentaminen lääketieteessä ja maataloudessa, sääntelyn parantaminen pieni- ja keskituloisilla alueilla sekä puhtaampi tuotanto lääketeollisuudessa. Kirjoittajat korostavat myös uusia "vihreitä" ratkaisuja, kuten antibioottien parannettua biohajoamista, biohajoavien lääkkeiden kehittämistä ja vaihtoehtoisia mikrobilääkkeitä, kuten peptidejä ja faageja.

Prosessipuolella jäteveden käsittelyn ja jätehuollon parantaminen on ratkaisevan tärkeää. Perinteinen desinfiointi voi vähentää monia vastustuskykyisiä bakteereja, mutta saattaa johtaa siihen, että resistenssigeenit pysyvät ehjinä erityisesti kiinteissä jätevirroissa. Kehittyneemmät lähestymistavat, kuten hypertermofiilinen kompostointi, edistynyt hapetus, kalvoprosessit, nanomateriaalit, bakteriofagipohjaiset käsittelyt, geneettisesti muokatut DNA:ta sieppaavat bakteerit ja CRISPR-pohjaiset työkalut, ovat lupaavia, mutta vaativat lisätutkimusta, turvallisuusarviointia ja kustannusten vähentämistä.

Keskity riskialttiimpiin vastustukseen

Sen sijaan, että vain laskettaisiin, kuinka monta resistenssigeeniä on läsnä, kirjoittajat väittävät, että seurannan ja politiikan tulisi asettaa etusijalle piirteet, jotka todella lisäävät terveysriskiä. Kolme erottuu joukosta:

• Liikkuvuus: Kuinka helposti geenit liikkuvat bakteerien ja ympäristön välillä?

• Isännän patogeenisyys: pystyvätkö bakteeri-isännät aiheuttamaan sairauksia ihmisissä tai eläimissä

• Moniresistenssi: Kestävätkö geenit ja niiden isännät useita tärkeitä antibiootteja, mikä rajoittaa hoitovaihtoehtoja.

"Ympäristö antibioottiresistenssi ei tarkoita vain sitä, kuinka monta resistenssigeeniä voimme löytää", sanoi vastaava kirjoittaja Feng Ju. "Tärkeintä on, mitkä geenit ovat liikkuvia, mitkä taudinaiheuttajat kantavat niitä ja miten ne kehittyvät todellisissa ekosysteemeissä. Tähän on valvonnan keskityttävä ja missä eristämisellä on suurin vaikutus."

Kirjoittajat vaativat maailmanlaajuisia standardoituja protokollia, jotka tekevät ympäristön AMR-tiedoista vertailukelpoisia eri maiden ja ajan välillä. Ilman tällaisia ​​standardeja he varoittavat, että maailma kamppailee tunnistaakseen uusia uhkia riittävän ajoissa ja kehittääkseen tehokkaita One Health -toimenpiteitä, jotka suojelevat sekä ihmisiä että planeettaa.​

Lähteet: