Как климатический кризис меняет устойчивость к антибиотикам
Изменение климата может ускорять распространение устойчивых к антибиотикам бактерий и усилить одну из главных угроз для мировой системы здравоохранения. К такому выводу пришли международные исследователи после анализа распространения устойчивых генов у сальмонеллы — одной из самых распространенных бактериальных инфекций в мире.
Исследование, подготовленное учеными из Великобритании, Франции, Австралии, Швейцарии и Китая, было опубликовано в журнале Lancet Planetary Health и стало одной из первых крупных работ, напрямую изучающих связь между климатом и распространением устойчивости к антибиотикам. Авторы проанализировали более 480 тыс. геномов сальмонеллы, собранных в 139 странах с 1940 по 2023 год, а затем сопоставили данные о генах устойчивости с изменениями температуры и уровня осадков.
Сальмонелла — одна из наиболее распространенных причин пищевых инфекций в мире. Бактерия обычно передается через зараженную пищу (например, через яйца, молочные продукты или птицу) или воду и может вызывать тяжелые кишечные инфекции, особенно у детей, пожилых людей и тех, у кого ослаблен иммунитет.
По оценкам исследователей, климатические изменения были связаны примерно с 10%-ным ростом числа генов устойчивости к антибиотикам у сальмонеллы за последние десятилетия. Ученые отмечают, что повышение температуры и изменение режима осадков могут влиять на выживаемость бактерий, скорость их размножения и способность обмениваться генами устойчивости.
Наиболее заметный рост зафиксировали в странах Ближнего Востока и Северной Африки, а также в Южной Азии и государствах Африки к югу от Сахары. В общей сложности увеличение числа генов устойчивости обнаружили в 82% исследованных стран.
При этом исследователи отмечают, что зависимость оказалась сложнее прямолинейной связи между повышением температуры и ростом устойчивости к антибиотикам. Количество генов резистентности у сальмонеллы также варьируется в зависимости от уровня осадков. Это указывает на то, что климатические изменения могут по-разному влиять на механизмы адаптации бактерий и распространение устойчивых штаммов в разных условиях.
Несмотря на выявленную корреляцию между изменением климата и ростом генов устойчивости, прямой причинно-следственной связи пока не установлено. Тем не менее ученые считают, что климатический фактор уже необходимо учитывать при формировании глобальной политики по борьбе с антибиотикорезистентностью.
Результаты подчеркивают, что сочетание мер по смягчению последствий изменения климата и более ответственного использования антибиотиков может помочь ограничить распространение генов устойчивости и снизить риски для глобального здравоохранения.
ученые
Как и почему развивается резистентность к антибиотикам
Антибиотикорезистентность — это процесс, при котором микроорганизмы, чаще всего бактерии, приобретают способность выживать и размножаться в присутствии антибактериальных препаратов, ранее для них эффективных. Это не связано с «привыканием» организма человека к лекарству: изменения происходят на уровне бактерий, которые адаптируются к условиям среды.
Устойчивость к антибиотикам бывает врожденной и приобретенной. Врожденная устойчивость обусловлена природными особенностями бактерий, например, отсутствием у них мишени, на которую действует препарат, или низкой проницаемостью клеточной стенки. В таких случаях антибиотик изначально не способен подействовать на микроорганизм.
Приобретенная устойчивость формируется в результате контакта бактерий с антибиотиком. Во время лечения часть микроорганизмов погибает, но некоторые бактерии могут выжить благодаря случайным изменениям или уже существующей защите от препарата. Затем они продолжают размножаться, и со временем устойчивых к антибиотику бактерий становится больше. Основные механизмы приобретенной устойчивости включают:
- изменение мишени антибиотика, из-за чего препарат перестает «узнавать» бактерию и теряет эффективность;
- выработка ферментов, которые разрушают или инактивируют антибиотик до того, как он подействует;
- снижение проницаемости клеточной стенки, что ограничивает проникновение препарата внутрь бактерии;
- активное выведение антибиотика из клетки с помощью специальных насосов.
Самой распространенной причиной формирования антибиотикорезистентности считается неправильное и избыточное использование антибиотиков. Это включает прием препаратов без назначения врача, выбор неподходящего антибиотика, нарушение дозировки и преждевременное прекращение курса лечения.
Чем опасна антибиотикорезистентность
Устойчивость к антибиотикам уже считается одной из самых быстрорастущих угроз для здоровья населения. По мере распространения антибиотикорезистентности последствия затрагивают не только медицину, но и экономику, системы здравоохранения и уровень смертности по всему миру.
- Становится сложнее лечить привычные инфекции. Заболевания, которые еще недавно эффективно поддавались терапии антибиотиками — например, пневмония, туберкулез, сальмонеллез или гонорея — постепенно становятся труднее излечимыми. В некоторых случаях инфекции практически перестают реагировать на стандартные препараты, из-за чего врачам приходится подбирать более сложные и дорогие схемы лечения или искать альтернативные методы терапии.
- Инфекции протекают тяжелее и дольше. Заболевания, вызванные устойчивыми штаммами бактерий, чаще приводят к осложнениям и требуют госпитализации. Срок лечения при этом заметно увеличивается — в среднем на 6–13 дней.
- Растет нагрузка на экономику и здравоохранение. Антибиотикорезистентность уже рассматривается как серьезная экономическая проблема. Согласно исследованию Центра глобального развития, к 2050 году устойчивость к антибиотикам может обходиться мировой экономике в $1,7 трлн ежегодно. Наиболее крупные потери прогнозируются для Китая — до $722 млрд в год, США — около $296 млрд и Великобритании — $58,6 млрд ежегодно. Одновременно будут расти и медицинские расходы: в США затраты на лечение могут увеличиться с $15,5 млрд до $57 млрд в год, а в Великобритании — с $900 млн до $3,7 млрд.
- Повышается риск смертности. Инфекции, вызванные устойчивыми бактериями, значительно чаще приводят к летальным исходам. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, к 2050 году число смертей, связанных с антибиотикорезистентностью, может достигнуть 10 млн в год. В модели Центра глобального развития прогнозируется, что к тому времени смертность от устойчивых инфекций вырастет на 60%.
Фото обложки: Zoonar / Imago / TASS