Kas läheneme ajastule, kus antibiootikumid ei tööta?
Teadlased on mures "superputukate" kiire arengu ja leviku pärast. Need on bakterid, mis ei reageeri antibiootikumidele. Esimest korda leidsid teadlased Norra kaugelt kõrgelt arktiliselt tugevad superbugid, mida nad kardavad antibiootikumravi tuleviku jaoks head tõotada.
Osaliselt looduslike protsesside ja osaliselt antibiootikumide liigse või väärkasutamise tõttu on paljud ohtlikud bakteritüved muutunud veelgi ohtlikumaks, tekitades vastupanu teatud antibiootikumidele - ravimitele, mida arstid tavaliselt bakteriaalsete infektsioonide raviks välja kirjutavad.
Sellised tugevad bakterid, mida nimetatakse ka “superbugideks”, põhjustavad väidetavalt igal aastal tuhandeid surmajuhtumeid nii Euroopas kui ka Ameerika Ühendriikides.
Prof Jennifer Roberts Lawrence'i Kansase ülikoolist juhtis hiljuti töörühma, kes viis läbi uurimuse igikeltsa sulatamisest Norra kaugel Arktikas.
Meeskonna esialgne eesmärk oli mõista, kuidas metaangaas, mida see sulav jää eraldab, võib olla seotud kliimamuutustega globaalsel tasandil.
Kui aga teadlased analüüsisid mullaproove Norras Svalbardi Kongsfjordeni piirkonnast, kus nad asusid, leidsid nad midagi, mis neid üllatas ja äratas: hulk superputukaid, mis poleks pidanud seal elama.
"Uuring pakkus hea võimaluse testida mullaproove antibiootiliste geenide suhtes hüpoteesiga, et Svalbard on nii kauge ja eraldatud koht, me ei leia selliste geenide kohta mingeid tõendeid," ütleb prof Roberts.
"Seevastu," märgib ta, "leidsime üsna palju, sealhulgas superbug antibiootikumidele resistentseid geene nagu New Delhi geen, mis ilmus esmakordselt Indias mitte väga ammu. See oli üllatus - leitud geenidel oli selgelt lühike ülekandeaeg Indias avastamise ja meie grupi avastamise vahel Arktikas alles paar aastat hiljem. "
Teadlased jutustavad oma avastustest ja selle avastuse tagajärgedest uues ajakirjas ilmuvas uurimustöös Keskkond International.
"Võimalik, et tegemist on inimjäätmetega"
Teadlased analüüsisid 40 mullaproovi kaheksast erinevast kohast Svalbardis. Nende läbi viidud DNA järjestamine näitas 131 antibiootikumiresistentse geeni olemasolu.
Üks neist geenidest, mille esinemine Arktika pinnases teadlasi üllatas, on blaNDM-1, mille teadlased avastasid esmakordselt Indias New Delhis 2007. aastal.
Bakterites blaNDM-1 annab vastupanu karbapeneemantibiootikumidele - tugevale ravimite komplektile, mida arstid kasutavad ainult nakkushaiguste raviks, mis ei allu teistele antibiootikumidele.
Selle avastuse käigus tekkis küsimus: kuidas need superputukad sellesse Arktika kaugemasse piirkonda jõudsid? Prof Roberts ja tema kolleegid oletavad, et antibiootikumiresistentsete tüvede levik on nii mõnelgi erinev.
"Need pärinesid tõenäoliselt patogeenidest, mis olid mitu korda kokku puutunud erinevat tüüpi antibiootikumidega - nii saame need ägedalt antibiootikumidele resistentsed tüved, kus need püsivad isegi hoolimata" viimase abinõuna "kasutatavatest ravimeetoditest," selgitab prof Roberts.
"Mõned saidid, kust leidsime New Delhi geenitüve, ei ole peamisest uurimisbaasist kuigi kaugel, seega on võimalik, et tegemist on inimjäätmetega," märgib ta.
Teadlane mainib ka kahte teist rada, mille kaudu resistentsed tüved võivad olla liikunud. Esimene neist toimub pesitsevate lindude kolooniate kaudu, mis leidsid aset piirkondades, kus teadlased täheldasid nende geenide suurimat kontsentratsiooni. Teine on väikeste loomade, näiteks rebaste, liikumine, mis võib lindudele jagatud kastmisaugudest putukad üles korjata.
Superbugid on nii kohalikud kui ka arenenud
Seejärel seisid teadlased silmitsi teise probleemiga. Nad tahtsid teada saada, millised antibiootikumiresistentsetest geenidest olid kohalikud, s.t., mis esinevad piirkonnas looduslikult, ja millised neist võivad olla mujalt maailmast Arktikasse rännanud.
"Kuna nende geenide ränne on nii suur probleem, saab järgmine küsimus:" Kas need antibiootikumiresistentsed geenid on kohalikud või kas nad kandusid üle? "Ütleb prof Roberts.
Teadlased tegid kindlaks natiivsete antibiootikumiresistentsete geenide võrdlusaluse, et nad saaksid neid eraldada mujalt siia piirkonda saabunud geenidest.
"Me tegime seda, vaadates toitainevarusid mullas, mida on nendes Arktika muldades väga-väga vähe. Seejärel suutsime siduda antibiootikumiresistentsed geenid näiliselt uue fosfaadiallikaga, mida tuuakse väljastpoolt - ja kõige tõenäolisem fosfaadiallikas on väljaheited kas inimese kanalisatsioonis või tõenäoliselt linnuguanos, ”Selgitab uurija.
Teadlased usuvad, et mõned antibiootikumidele resistentsed geenid kandusid ühelt bakterilt teisele protsessi kaudu, mida nimetatakse külgmiseks geenide ülekandeks, mille käigus lindude ja teiste vektorite kantavad kahjulikud bakterid kandusid väljaheitest vette.
Kui nad surevad, vabastavad bakterid oma geneetilise materjali keskkonda, mis tähendab, et teised bakterid saavad seejärel korjata antibiootikumiresistentsed geenid.
Uurimisrühm hoiatas, et paljude ravimite antibiootikumiresistentsuse avastamine kaugel Arktikas tähendab, et superbug-fenomen on tõepoolest muutunud globaalseks ja võib kujutada endast väga tõsist ja otsest ohtu.
„Leidsime Arktikast nii kohalikke kui ka arenenud antibiootikumiresistentseid geene. Mure on selles, et sellises mastaabis leviva resistentsuse korral võime läheneda antibiootikumide järgsele ajastule, kus ükski meie antibiootikumidest ei tööta, sest patogeenid, mille vastu me üritame võidelda, on evolutsiooni või külgsuunalise ülekande teel üles võtnud resistentsed geenid.
Prof Jennifer Roberts
"Meie jaoks on tõesti oluline hakata mõtlema veesüsteemi haldamisele ja antibiootikumide kasutamisele ülemaailmsel viisil - ning hakata vähendama ja kontrollima mõnda levikut, mida praegu ilmselgelt ei kontrollita," soovitab prof Roberts.
