ความต้านทานยาปฏิชีวนะแพร่กระจายผ่านอากาศที่เราหายใจเตือนนักวิทยาศาสตร์

หมอกหนาบนสะพานโกลเดนเกตของซานฟรานซิสโกมีความหมายเหมือนกันกับบริเวณอ่าว แต่มากกว่าสัญลักษณ์สำหรับเมืองชายฝั่งทะเลหมอกอาจเป็นทางหลวงขนาดใหญ่สำหรับยีนที่สร้างอันตราย“ ซุปเปอร์บัก” ที่ต่อต้านยาปฏิชีวนะที่เป็นอันตรายเตือนนักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม. การเพิ่มขึ้นของแบคทีเรียพิเศษผ่านการใช้ยาเกินขนาดและการใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิดนั้นยากพอที่จะควบคุมได้ แต่ตอนนี้ดูเหมือนว่าพวกมันอาจจะโผล่ออกมาจากอากาศ

การแพร่กระจายที่น่ากลัวของการติดเชื้อจากโรคหนองในและ เชื้อ Staphylococcus aureus แสดงให้เห็นว่าปัญหาของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะนั้นเลวร้ายเพียงใด ในเดือนมกราคมองค์การอนามัยโลกพบว่า 500,000 คนใน 22 ประเทศมีการติดเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะซึ่งเกือบจะรักษาไม่ได้ เหตุผลที่สิ่งที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้มีอันตรายมากก็คือเพราะมันมียีนดื้อยาปฏิชีวนะ (ARGs) ที่ปกป้องพวกเขาจากยาส่วนใหญ่

โดยปกติแล้ว ARGs จะแพร่กระจายเมื่อผู้โชคดีคนหนึ่งรอดชีวิตหลังจากใช้ยาปฏิชีวนะด้วยยาปฏิชีวนะฆ่าสหายส่วนใหญ่ทำให้ superbug นั้นทวีคูณสร้างกลุ่มของสมุนที่แบ่งปันวัสดุทางพันธุกรรมที่เหนือกว่า แต่ทีมที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่พบว่าใน ARGs เหล่านี้สามารถแพร่กระจายไปในทางที่แตกต่าง: พวกเขาสามารถกลายเป็น ขนมาทางอากาศ เดินทางจากแบคทีเรียสู่แบคทีเรียทั่วโลก - สร้างสุดยอดรูปแบบใหม่

“ ARGs สามารถเดินทางผ่านอากาศไปยังพื้นที่ห่างไกลหรือสถานที่อื่น ๆ ที่ใช้ยาปฏิชีวนะในทางกลับกันน้อยกว่า” Maosheng Yao Ph.D วิทยาลัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัยปักกิ่งกล่าว ผกผัน “ แบคทีเรียทั่วไปสามารถทนต่อยาปฏิชีวนะได้เมื่อใช้ ARG เหล่านี้”

ARGs ในอากาศทำให้เหยาและทีมของเขารู้สึกกังวลเพราะพวกมันเป็นตัวแทนของวิธีการสะสมของยีนที่สองและยากต่อการจัดการ แตกต่างจากสัตว์ที่ต้องรอให้กำเนิดผ่านวัสดุทางพันธุกรรมของพวกเขาไปยังรุ่นต่อไปแบคทีเรียสามารถฉีด ซึ่งกันและกัน ด้วยสารพันธุกรรมรวมถึง ARGs ผลกระทบนั้นถาวรเพราะยีนถูกเข้ารหัสใน DNA ของแบคทีเรียผู้รับ

กระบวนการนี้เรียกว่า โอนแนวนอน เป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการต่อต้านทางอากาศเช่นภัยคุกคาม กระแสอากาศที่ไหลเวียนในสภาพแวดล้อมในเมืองหมุนวนไปรอบ ๆ ผู้คนหลายล้านคนทุกวันซึ่งเป็นการเพิ่มความเป็นไปได้อย่างมากที่แบคทีเรียต้านทานทั่วไปอาจพบเชื้อดื้อยา

Globetrotting ARGs

การสังเกตที่สั่นสะเทือนทำให้เกิดคำถามสองข้อสำหรับเย้า เมืองใดทั่วโลกที่มีฮอตสปอตการท่องเที่ยวของ ARG และพวกเขาขึ้นไปบนอากาศได้อย่างไรในตอนแรก

ในการตรวจสอบนี้ทีมได้ทำการสุ่มตัวอย่างระดับของแบคทีเรียในอากาศจาก 19 เมืองรวมถึงซานฟรานซิสโกปักกิ่งและปารีสโดยใช้วิธีการที่ชาญฉลาดเป็นพิเศษ พวกเขาสุ่มเลือกรถยนต์จากแต่ละเมืองและนำตัวอย่างของอนุภาคที่สะสมอยู่ด้านในของตัวกรอง AC ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเป็นตัวแทนของอนุภาคในสารมลพิษกลางแจ้ง ด้วยการคัดกรองตัวเองออกมาทำให้ทีมมีตัวอย่างจำนวนมากเพื่อคัดกรอง ARG ของพวกเขา

การตรวจคัดกรองของพวกเขาเปิดเผย 30 ARGs หลายประเภทที่ทำให้แบคทีเรียทนต่อยาปฏิชีวนะเจ็ดชนิด

ปักกิ่งจีนและบริสเบนออสเตรเลียเป็นเมืองที่มีรายได้มากที่สุด ความหลากหลาย ของ ARGs ในอากาศ แต่ประเภทของ ARG ในอากาศนั้นแตกต่างกันอย่างมากจากเมืองหนึ่งไปอีกเมืองหนึ่ง ตัวอย่างเช่นอากาศของเมลเบิร์นมียีนในอากาศในระดับสูงที่ให้การดื้อต่อยาเช่นเพนิซิลลินและยีนในระดับต่ำที่ให้การดื้อต่อซิพิลแลกซินซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะที่ใช้รักษาไทฟอยด์

การวิเคราะห์นี้นอกเหนือจากเมืองหนึ่งที่อยู่ในอันดับต้น ๆ ของรายการด้วย ARG ที่มีความเข้มข้นสูงสุดในอากาศ: ซานฟรานซิสโก แม้ว่าเมืองนี้จะมีมลพิษทางอากาศโดยรวมน้อยกว่าเมืองที่มีฝุ่นหนาแน่นเช่นปักกิ่ง แต่เหยาก็รู้สึกประหลาดใจที่ค้นพบว่าพื้นที่อ่าวมี ARGs ทางอากาศมากกว่าปารีสปักกิ่งและสิงคโปร์และมากกว่า 100 ครั้ง ARGs มากกว่าเมืองบันดุงประเทศอินโดนีเซียที่ค่อนข้างเล็ก

“ สำหรับบางเมืองที่มีคุณภาพอากาศดีเราตรวจพบปริมาณ ARG ที่สูงขึ้นรวมถึง ARG ที่ปรับแต่งให้ต้านทานยาปฏิชีวนะที่ทรงพลังที่สุด” เหยาอธิบาย

พวกเขามาจากไหน

เหยาแนะนำว่ายีนเหล่านี้เกิดขึ้นในสถานที่ต่าง ๆ เช่นโรงบำบัดน้ำเสียโรงพยาบาลหรือการให้อาหารสัตว์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบำบัดน้ำเสียมักจะได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะซึ่งหากไม่ประสบความสำเร็จในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียทั้งหมดอาจทำให้ผู้รอดชีวิตมีวิวัฒนาการของยีนต้านทาน งานวิจัยก่อนหน้านี้ยังแสดงให้เห็นว่าน้ำเสียมีแนวโน้มที่จะเกิดละอองลอย - หมายความว่าอนุภาคที่มีอยู่ในน้ำสามารถกลายเป็นอากาศ

นักวิจัยจาก University of Exeter Medical School ได้รับเงินสนับสนุนจากภาคอุตสาหกรรม mBio เรียนวันอังคาร “ จนถึงตอนนี้ความพยายามในการวิจัยจำนวนมากเพื่อแก้ไขปัญหานี้ได้รับรอบโรงพยาบาลและลดการสั่งจ่ายยา แต่ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสภาพแวดล้อมมีแนวโน้มที่จะมีส่วนร่วมในการต่อต้านยาปฏิชีวนะสามารถพัฒนาและแพร่กระจายได้อย่างไร”, Ph.D. “ เราทุกคนต้องคิดแบบองค์รวมมากขึ้นเกี่ยวกับการจัดการสิ่งแวดล้อมของเสียรวมถึงวิธีที่เราปฏิบัติต่อน้ำเสียของเรา”

แม้ว่ายีนของแบคทีเรียเหล่านั้นที่อาศัยอยู่ในน้ำเสียในที่สุดก็จะไม่กลายเป็นนักเดินทางรอบโลกที่ลอยอยู่ในเมืองต่าง ๆ ทั่วโลกซึ่งดีกว่าที่จะควบคุมสิ่งปฏิกูลของเราภายใต้การควบคุมเหยาแนะนำว่าอาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี ในขณะเดียวกันพลเมืองของซานฟรานซิสโกก็ให้การสนับสนุนและหยุดล้างยาปฏิชีวนะลงในห้องน้ำ