Біологи порівняли лемурів з десяти місць з різним ступенем впливу людини і секвенували ДНК їх кишкової мікробіоти. Виявилося, у лемурів, які сильніше пов'язані з людиною (домашніх вихованців або утримуються у ветеринарних центрах), спостерігається більше генів стійкості до антибіотиків. Крім того, дослідники просеквенували і ДНК мікробіома ґрунту. В обох бактеріальних спільнотах найпоширенішими виявилися гени стійкості до тетрацикліну. Дослідження опубліковано в журналі.
Перший антибіотик - пеніцилін - з'явився майже сто років тому і відразу ж став головним проривом у фармакології. У тому числі під час Другої світової війни пеніциліном лікували пацієнтів з різноманітними бактеріальними захворюваннями: пневмонією, сифілісом, гангреною, що допомогло врятувати величезну кількість життів. Вже тоді біологи почали вигадувати і нові антибіотики, які зараз стали найефективнішою терапією для багатьох небезпечних захворювань.
Однак з розвитком цих засобів стали еволюціонувати і самі патогенні бактерії. Випадково набуваючи гени, які дозволяли стати стійкими до антибіотиків, патогени сильно вигравали у своїх сусідів у природному відборі і закріплювалися в спільнотах. Крім того, такі гени бактерії можуть передавати один одному за допомогою горизонтального перенесення - обміну ділянками ДНК, про яку ми писали в матеріалі «Поверх бар'єрів». Зараз вчені намагаються боротися з новими стійкими бактеріями, але ще в 2015 році відкрили ген стійкості до останнього «антибіотика запасу» - тобто вже незабаром нам варто очікувати появи інфекцій, які не можна вилікувати жодним з антибіотиків.
При цьому гени стійкості поширюються не тільки серед бактерій людини, але і можуть потрапляти в дику природу. Стійкі бактерії через їжу або відходи потрапляють у мікробні спільноти тварин, ґрунту або інші системи, де можуть закріпитися або передати свої гени стійкості іншим мікроорганізмам. Цей процес порушує природні мікробні спільноти і також сприяє передачі стійких бактерій з них назад людині.
Дослідники з університету Дьюка в США під керівництвом Саллі Борнбуш (Sally L. Bornbusch) перевірили, як поширення генів стійкості до антибіотиків торкнулося мікробної спільноти кишечника лемурів залежно від ступеня впливу людини на них. Для цього біологи зібрали зразки фекалій (і мікробіомів разом з ними) у лемурів, що живуть у десяти типах місць: семи, де лемури живуть на волі, з двох центрів порятунку лемурів і у вихованців з декількох будинків. Далі місця отримали оцінки за ступенем впливу людини за критеріями: наявності в них домашніх тварин або худоби, наявності людей, контакту лемурів з людьми і лікуванню лемурів антибіотиками. У цих місцях також зібрали зразки ґрунтових мікробіомів.
Після цього зі зразків ґрунту і фекалій виділили геномну ДНК бактерій, яку повністю секвенували. З геномів виділили гени стійкості до антибіотиків і порахували їх відносну кількість і різноманітність у кожному зразку. Зі зразків ста лемурів 89 містили гени стійкості. При цьому у лемурів, які утримувалися в неволі (в якості домашніх тварин або в центрах), виявилося більше генів стійкості, ніж у інших (p < 0,05). При цьому ступінь впливу людини корелювала з кількістю генів.
З усіх антибіотиків найбільше (56, 36 відсотків) генів давали бактеріям стійкість до тетрацикліну, що входить до списку найважливіших лікарських засобів ВООЗ. Також значними виявилися вклади генів стійкості до ванкоміцину, бета-лактаму, аміноглікозиду, макроліда і гени множинної стійкості (від трьох до восьми відсотків).
З чотирьох проаналізованих зразків ґрунтових мікробіомів, найбільша частка генів стійкості до антибіотиків виявилася, відповідно гіпотезі, в місці з найбільшим втручанням людини. У ґрунтовному мікробіомі також переважали гени стійкості до тетрацикліну. З сімейств генів, що переважають у лемурів, у ґрунті не було лише ванкоміцину і генів множинної стійкості. Зв'язок генів стійкості бактерій ґрунту і кишківників статистично підтвердити не вдалося (можливо, через невелику кількість зразків).
Останнім часом усе більше статей свідчать про поширення генів стійкості до антибіотиків. Наприклад, нещодавно біологам вдалося показати, що за п'ять років стійкі бактерії змогли дістатися від Індії до Арктики. Імовірно, мікроорганізми потрапили на архіпелаг разом з перелітними птахами, які зимують на Британських островах, або їх могли привезти люди, а рознесли по острову песці, які копаються у викидах в поселеннях.