Ученые из Международного научно-исследовательского института животноводства (ILRI), Университета Ливерпуля, Эдинбургского университета и других стран проследили, как системы животноводства действуют как резервуар для бактерий, устойчивых к противомикробным препаратам (AMR), и генетических детерминант AMR, которые могут заражать или колонизировать людей.

Это проливает свет на факторы, влияющие на УПП на стыке нескольких видов и одного сектора здравоохранения. Исследование, проведенное в Найроби, Кения, опубликовано в журнале BMC Medicine на этой неделе и помогает подробно описать, как избежать развития лекарственной устойчивости у бактерий и управлять ею.

Александр Флеминг, открывший первый в мире антибиотик пенициллин, предупредил, что злоупотребление антибиотиками может привести к УПП. Он показал, что бактерии, вирусы, грибы и паразиты эволюционируют при воздействии антибиотических препаратов и в конечном итоге больше не реагируют на эти лекарства. В результате лекарственной устойчивости антибиотики и другие противомикробные препараты становятся неэффективными, а инфекции становятся все более трудными или невозможными для лечения.

Сегодня AMR можно встретить по всему миру, и это серьезная проблема. Подсчитано, что, если эта проблема не будет решена сейчас, к 2050 году один человек будет умирать каждые три секунды из-за УПП.

"Страны с высоким уровнем дохода могут использовать ресурсы и крупные инвестиции для борьбы с AMR способами, которые страны с низким уровнем дохода не могут", - объяснил ведущий ученый исследования Дишон Мулой, научный сотрудник Международного научно-исследовательского института животноводства (ILRI) и бывший аспирант Эдинбургского университета.

"Но AMR - это не просто проблема стран с высоким уровнем дохода или проблема стран с низким уровнем дохода. Учитывая легкость, с которой это может распространиться по всему миру, это проблема каждого. Таким образом, сопротивление в сообществе в Найроби может фактически означать клинические неудачи в клинике в Гонконге через два или три дня. Мы пока не рассматриваем проблему с той остротой, в которой она нуждается, учитывая наш взаимосвязанный мир".

Предполагается, что одним из путей развития AMR является большое количество антибиотиков, используемых в животноводстве, где бактерии вырабатывают устойчивость, а затем распространяются на людей. Поддающейся количественной оценке информации, касающейся этого вопроса, до сих пор было недостаточно. Сегодняшнее исследование использовало геномику, эпидемиологию и экологию для изучения закономерностей переноса гена AMR в образцовом организме, E. coli.

В рамках контролируемой эпидемиологической оценки 99 домашних хозяйств в Найроби, Кения, ученые секвенировали полные геномы бактерий, выделенных из 311 образцов экскрементов человека, 606 образцов крупного рогатого скота и 399 образцов экскрементов диких животных. Используя статистические модели, они рассмотрели распространенность носительства AMR и описали разнообразие и структуру генов AMR в различных популяциях хозяев по всему городу. Они также исследовали условия, которые могли бы привести к распространению генов AMR от людей к симпатрическим животным на уровне домашних хозяйств.

В изолятах животных и человека команда обнаружила 13 точечных мутаций и 56 приобретенных генов, которые, как известно, придают устойчивость к девяти различным классам антибиотиков. Они обнаружили, что состав сообщества генов AMR не связан с видом-хозяином, но что гены AMR часто локализованы совместно, возможно, на плазмидах, что позволяет предположить, что множественная лекарственная устойчивость может быть приобретена и распространена за один этап. Риск передачи УПП через контакты между человеком и домашним скотом наиболее высок при неправильной утилизации навоза и в более крупных домашних хозяйствах.

Из этого исследования вытекают два политических следствия. Первое - подчеркнуть важность эпиднадзора за УПП в масштабах всей экосистемы. "Врачи должны думать не только о росте УПП у людей, но и у домашнего скота и окружающей среды в целом, потому что мы видим, что дикие животные собирают и перемещаются с тем, что они получают из окружающей среды", - сказал Мулой.

Выводы исследования о широком распространении клинически значимых механизмов УПП в популяциях людей и животных, особенно в дикой природе, которые перемещаются на большие расстояния, подчеркивают важность эпиднадзора, основанного на фактических данных, для борьбы с устойчивостью к противомикробным препаратам во всемирном масштабе.

"Это исследование показывает, как легко гены устойчивости к противомикробным препаратам передаются от человека к домашнему скоту в перенаселенной городской среде, подчеркивая, что для решения проблемы устойчивости нам потребуется скоординированный ответ в медицинском и ветеринарном секторах", - говорит Марк Вулхаус, профессор и заведующий кафедрой эпидемиологии инфекционных заболеваний Эдинбургского университета.

Во-вторых, это проблема утилизации навоза, которая может показаться обыденной, но имеет важное значение. "Если вы проедете по Найроби, то увидите кучи навоза у дороги", - сказал Мулои. "Традиционно мы не рассматривали навоз как проблему, и даже если мы посмотрим на нашу политику, которая аналогична политике многих других стран, навоз не рассматривается как риск. Но очевидно, что нам нужно гораздо лучше работать по очистке окружающей среды ради хорошего общественного здравоохранения".

Исследование является частью общего проекта под названием "Городской зоопарк", или более формально известного как "Эпидемиология, экология и социально-экономические аспекты возникновения болезней в Найроби". Цель, по словам руководителя исследования Эрика Февра, профессора ветеринарных инфекционных болезней Института инфекционных, ветеринарных и экологических наук Ливерпульского университета и совместно назначенного главного научного сотрудника ILRI, состоит в том, чтобы понять механизмы, ведущие к внедрению и распространению патогенов среди городского населения. "Здесь мы видим, что нам нужен целостный подход, который включает людей, животных, их отходы и общую окружающую среду", - говорит Февр.