Nová studie zpochybňuje zažitý předpoklad, že komunální odpadní vody jsou hlavní živnou půdou pro bakterie odolné vůči antibiotikům. Vědci z univerzity v Göteborgu, publikující své výsledky v časopise Nature Communications, zjistili, že odpadní voda z většiny ze 47 testovaných zemí ve skutečnosti inhibovala růst rezistentních kmenů E. coli, ale nepřispívají k jejich reprodukci. Tento objev komplikuje naše chápání toho, jak se rezistence na antibiotika vyvíjí a šíří.
Náročné konvenční moudrosti
Po mnoho let byla odpadní voda považována za živnou půdu pro rezistenci kvůli přítomnosti uvolněných antibiotik a dalších antimikrobiálních sloučenin. Logika byla jednoduchá: vystavení těmto látkám vybírá bakterie s geny rezistence, což jim umožňuje vzkvétat. Nový výzkum však odhaluje složitější realitu.
„Nejzajímavější bylo, že rezistentní kmeny E. coli mají nedostatek v odpadních vodách z většiny zemí,“ vysvětluje profesor Joakim Larsson, hlavní autor a ředitel CARe. “To naznačuje, že městské čistírny odpadních vod nemusí být vždy živnou půdou pro udržitelnost, která se někdy předpokládá.”
Komplexní chemické interakce
Studie měřila 22 antibiotik a 20 antibakteriálních biocidů ve vzorcích odpadních vod z celého světa. Přestože koncentrace antibiotik byly v některých vzorcích dostatečně vysoké, aby teoreticky podporovaly selekci rezistentních kmenů, nebylo zjištěno, že by žádný z nich byl jasným faktorem podporujícím rezistenci u E. coli. Místo toho důkazy naznačují, že složité chemické směsi nebo dokonce přehlížené sloučeniny hrají větší roli při určování, které bakterie přežijí.
Proč dochází k potlačení
Vědci se domnívají, že potlačení rezistence je způsobeno vlastními náklady na geny rezistence. Pokud jsou hladiny antibiotik nedostatečné, citlivé bakterie často soutěží s rezistentními kmeny. Kromě toho některé řádky E. coli se mohly přizpůsobit prostředí kanalizace způsobem, který činí odolnost méně výhodnou.
Ověření prostřednictvím různých testů
Výsledky byly potvrzeny dvěma přístupy. Nejprve vědci testovali syntetická společenství 340 různých kmenů E. coli, což potvrzuje vzorce potlačení. Za druhé analyzovali přirozená mikrobiální společenstva v odpadních vodách a získali podobné výsledky. To posiluje závěr, že pozorovaná suprese není artefaktem laboratorních podmínek.
Důsledky pro veřejné zdraví a budoucí výzkum
Tato studie zcela nevylučuje riziko vývoje rezistence v odpadních vodách. Některé vzorky vybraly rezistentní kmeny a odpadní voda zůstává potenciální cestou přenosu. Rozsáhlé potlačování rezistence však ve většině případů naznačuje, že komunální čistírny odpadních vod mohou hrát složitější roli, než se dosud myslelo.
Výsledky zdůrazňují složitost dynamiky antibiotické rezistence v reálných podmínkách. Je zapotřebí dalšího výzkumu k identifikaci konkrétních sloučenin nebo stavů odpovědných za supresivní účinek. Pochopení těchto mechanismů může vést k vývoji strategií ke zmírnění vývoje rezistence v odpadních vodách a dalších ekologických nádržích.
Studie potvrzuje, že jednoduché předpoklady o rezistenci vůči antibiotikům ve složitých ekosystémech často nevypovídají vše. Potlačení rezistence ve většině vzorků odpadních vod slouží jako připomínka, že evoluci bakterií určuje mnoho vzájemně se ovlivňujících faktorů, nejen expozice antibiotik.
