Устойчивость к антибиотикам — один из главных глобальных рисков здравоохранения. По оценке ВОЗ, бактериальная антимикробная резистентность непосредственно стала причиной более 1,27 млн смертей в 2019 году, и при отсутствии принятия мер к 2050 году этот показатель может достичь 10 млн в год. Почва — не просто пассивная среда в этой истории: она является древним природным резервуаром генов устойчивости и одновременно принимает их из внешних источников.
Природный резистом почвы
Задолго до появления медицинских антибиотиков почвенные бактерии вырабатывали собственные антимикробные вещества и защиту от них. Это эволюционное «соревнование» продолжается миллиарды лет. Совокупность всех генов устойчивости в данной среде называется резистомом. Природный резистом почвы обширен: в одном грамме почвы может содержаться несколько миллиардов бактериальных клеток, часть из которых несёт гены, кодирующие устойчивость к самым разным классам антибиотиков.
Большинство этих генов в естественном состоянии не представляют прямой угрозы для людей: они присутствуют в бактериях, которые не патогенны и не попадают в организм человека обычным путём. Проблема возникает, когда гены устойчивости перемещаются — от почвенных бактерий к патогенным.
Горизонтальный перенос генов
Бактерии способны передавать генетическую информацию не только по наследству (вертикально — от «родителей» к «потомкам»), но и горизонтально — между клетками разных видов. Основной механизм — конъюгация: передача плазмид (кольцевых молекул ДНК) через прямой контакт. Плазмиды нередко несут сразу несколько генов устойчивости.
Геномные исследования находят пересечения между генами устойчивости в почве и в клинических изолятах. Это поддерживает гипотезу об обмене генами между средами, но само по себе не доказывает, что конкретный почвенный ген стал причиной заболевания у человека.
Как гены из почвы попадают к человеку
Путей несколько. Навоз скота, которому давали антибиотики для профилактики или стимулирования роста, содержит бактерии с генами устойчивости. При внесении на поля он обогащает почвенный резистом. Сточные воды — из больниц, жилых кварталов, ферм — попадают в почву и водоёмы. Поливная вода, загрязнённая резистентными бактериями, может доносить их до растений, употребляемых в пищу сырыми. Прямой контакт человека с почвой — работа в саду или огороде, контакт детей — создаёт потенциальный путь передачи, хотя риск для здорового человека невысок.
Концепция One Health
Концепция One Health («Единое здоровье») исходит из того, что здоровье людей, животных и окружающей среды неразделимы. В контексте антимикробной резистентности это означает: решение проблемы невозможно только через ограничение антибиотиков в медицине, если параллельно не регулировать их применение в животноводстве и не контролировать загрязнение почв и воды. ВОЗ, ФАО и МЭБ совместно продвигают этот подход на международном уровне.
Практические следствия: сокращение профилактического применения антибиотиков в животноводстве (уже закреплено в законодательстве ЕС); улучшение очистки сточных вод перед сбросом; мониторинг устойчивости не только в клиниках, но и в почве, воде и у сельскохозяйственных животных.
Чего не стоит преувеличивать
Почвенная бактерия с геном устойчивости — не то же самое, что опасный патоген. Большинство из них не способны вызвать болезнь у здорового человека: для этого нужен целый комплекс факторов — патогенность, способность к колонизации, обход иммунного ответа. Горизонтальный перенос генов происходит постоянно, но не каждый такой перенос заканчивается клинически значимой резистентностью.
Обнаружение гена устойчивости в почвенном образце не означает автоматической угрозы ближайшим жителям. Расстояние от лаборатории до клинического риска для человека огромное, и преувеличивать прямую опасность конкретного почвенного образца не следует.
Что остаётся неясным
Скорость и частота горизонтального переноса в реальных полевых условиях изучена значительно хуже, чем в лаборатории. Вопрос о том, насколько почва является «источником» клинической резистентности, а насколько — просто «зеркалом» того, что уже произошло в сельском хозяйстве и медицине, также остаётся дискуссионным. Мониторинг почвенного резистома в разных регионах мира только начинает становиться систематическим.
Что это значит на практике
Снижение распространения устойчивости в окружающей среде требует системных мер. В сельском хозяйстве это означает ограничение профилактического применения антибиотиков у скота и улучшение условий содержания животных, снижающее необходимость в антибиотиках. В области водоочистки — повышение эффективности очистных сооружений, которые сейчас не полностью удаляют антибиотики и резистентные бактерии из сточных вод.
Читайте также: Как гены устойчивости к антибиотикам распространяются между бактериями
Мониторинг — важная составляющая: зная, где в почве или воде концентрируются резистентные бактерии, можно целенаправленно принимать меры. Такой мониторинг в рамках концепции One Health становится частью национальных планов по борьбе с антимикробной резистентностью. В России план по сдерживанию AMR принимался и обновлялся несколько раз; его выполнение — отдельная тема, требующая регулярного анализа актуальных данных.