Nakakalat ang Antibiotiko sa Pamamagitan ng Air Namin Huminga, Binabanggit ang mga siyentipiko

Ang makapal na fog na lumiligid sa tulay ng Golden Gate ng San Francisco ay magkasingkahulugan sa Bay Area. Ngunit higit sa isang simbolo para sa lungsod ng baybayin, ang fog ay maaaring kumakatawan rin sa isang napakalaking highway para sa mga gene na lumikha ng mapanganib, antibiotic-resistant "super bug," na nagbabala sa mga siyentipiko sa isang pag-aaral na inilathala sa Agham at Teknolohiya ng Kalikasan. Ang pagtaas ng sobrang bakterya sa pamamagitan ng overprescription at maling paggamit ng mga antibiotics ay sapat na mahirap upang kontrolin ito, ngunit ngayon, mukhang maaaring lumabas sila sa hangin.

Ang alarming pagkalat ng mga impeksyon mula sa sobrang gonorea at Staphylococcus aureus nagpapakita lamang kung gaano masama ang naging problema ng antibyotiko na lumalaban sa bakterya. Noong Enero, natagpuan ng World Health Organization na ang 500,000 katao sa 22 bansa ay may mga impeksiyon na lumalaban sa antibyotiko na halos hindi na maaaring malunasan. Ang dahilan kung bakit ang mga superbay ay mapanganib ay dahil nagdadala sila ng ilang mga antibiotic resistance genes (ARGs) na nagpoprotekta sa kanila mula sa karamihan ng mga gamot.

Karaniwan, kumakalat ang ARG kapag ang isang masuwerteng superbug ay nakaligtas pagkatapos ng isang dosis ng antibyotiko na mga gamot na pumatay sa karamihan ng mga kasama nito, na nagpapahintulot na ang superbug ay dumami, na lumikha ng sarili nitong kolonya ng mga minon na nagbabahagi ng superyor na materyal na genetic nito. Ngunit ang koponan sa likod ng bagong pag-aaral ay natagpuan na sa ARGs na ito ay maaaring kumalat sa isang iba't ibang mga paraan: Maaari silang maging nasa eruplano, naglalakbay mula sa bakterya patungo sa mga bakterya sa buong mundo - ang paglikha ng mga bagong anyo ng superbugs.

"Ang mga ARG ay maaaring maglakbay sa hangin sa mga malalayong rehiyon o iba pang mga lugar kung saan ang mga antibiotiko sa kabilang banda ay hindi gaanong ginagamit," ang pag-aaral ng may-akda Maosheng Yao Ph.D. ng Peking University's College of Environmental Sciences at Engineering nagsasabi Kabaligtaran. "Ang karaniwang bakterya ay maaaring lumalaban sa mga antibiotics kapag inuupahan ang mga ARG na ito."

Ang mga airborne ARGs ay gumawa ng Yao at ang kanyang grupo ng nerbiyos dahil ang mga ito ay kumakatawan sa pangalawang bakterya, mas mahirap-sa-pamamahala ng paraan ng pag-iipon ng mga gene. Hindi tulad ng mga hayop na kailangang maghintay upang manganak upang ipasa ang kanilang genetic materyal sa susunod na henerasyon, ang bakterya ay maaaring magpaturok isa't isa may genetic na materyal, kabilang ang ARGs. Ang mga epekto ay permanente dahil ang mga genes ay nakakakuha ng naka-encode sa DNA ng bakterya ng tatanggap.

Ang prosesong ito, na tinatawag na pahalang na paglipat, ay kung ano ang nakapagpapalipad ng labanan sa gayong banta. Ang mga alon ng hangin na nagpapalipat-lipat sa mga kapaligiran ng lunsod ay lumilipat sa paligid ng milyun-milyong tao araw-araw, lubhang nagdaragdag ang posibilidad na ang isang karaniwang lumalaban na bakterya ay maaaring matugunan ang isang antibiotic-resistant na isa.

Globetrotting ARGs

Ang walang saysay na pagmamasid ay nagtataas ng dalawang tanong para kay Yao. Anong mga lungsod sa buong mundo ang ARG turismo hotspots, at paano sila nakakakuha sa hangin sa unang lugar?

Para magsiyasat ito, hiniling ng koponan ang antas ng bakterya sa hangin mula sa 19 lungsod kabilang ang San Francisco, Beijing, at Paris gamit ang isang partikular na mapanlikhang pamamaraan. Sila ay random na pumili ng mga kotse mula sa bawat lungsod at kinuha ang mga sample ng mga particle na naipon sa loob ng AC filter, na kung saan ay ipinapakita sa matapat na kumakatawan sa mga particle sa panlabas pollutants. Sa pamamagitan ng pag-scrap ng mga filter ang kanilang mga sarili, ang koponan ay nagkaroon ng maraming mga sample upang i-screen para sa kanilang ARGs.

Inihayag ang kanilang screening 30 iba't ibang uri ng ARGs na lumalaban sa bakterya sa pitong uri ng antibiotics.

Ang Beijing, China at Brisbane, Australia ang nanguna sa listahan ng mga lungsod na may pinakamaraming pagkakaiba-iba ng ARGs sa himpapawid, ngunit ang mga uri ng ARGs sa himpapaw ay iba-iba mula sa lungsod hanggang sa lungsod. Halimbawa, ang hangin ni Melbourne ay naglalaman ng mataas na antas ng mga airborne gen na nagkakaloob ng paglaban sa mga droga tulad ng penicillin at mababang antas ng mga gene na nagbigay ng pagtutol sa ciproflaxin, isang antibyotiko na ginagamit sa paggamot ng tipus.

Sa pag-aaral na ito, isang lungsod ang nanguna sa listahan na may pinakamataas na konsentrasyon ng mga ARG sa kanilang hangin: San Francisco. Kahit na ang lungsod ay mas mababa ang pangkalahatang polusyon sa hangin kaysa sa particulate-makakapal na mga lungsod tulad ng Beijing, Yao ay nagulat na matuklasan na ang Bay Area ay may higit pang airborne ARGs kaysa Paris, Beijing, at Singapore at higit pa kaysa sa 100 beses mas ARGs kaysa sa medyo maliit na lungsod ng Bandung, Indonesia.

"Para sa ilang mga lungsod na may mahusay na kalidad ng hangin, nakita namin ang mas mataas na abundances ng ARGs, kahit na kabilang ARGs na iniayon upang labanan ang pinaka-makapangyarihang antibiotics," nagpapaliwanag Yao.

Saan sila nanggaling?

Sinasabi ni Yao na ang mga genes na ito ay nagmumula sa mga lugar tulad ng mga halaman sa paggamot ng wastewater, mga ospital o mga pagpapakain ng hayop. Ang wastewater, partikular, ay karaniwang itinuturing na may mga antibiotics na, kung hindi matagumpay sa pagpatay sa lahat ng bakterya, maaaring humantong sa mga nakaligtas upang magbago ang isang host ng mga gene ng paglaban. Ang nakaraang pananaliksik ay nagpakita din ng wastewater ay malamang na maging aerosolized - ibig sabihin na ang mga particle na naroroon sa tubig ay maaaring maging airborne.

Anuman ang nagtutulak ng pagkalat ng antibyotiko paglaban, oras na mag-double down na naglalaman ito, nagsulat ng mga mananaliksik mula sa University of Exeter Medical School sa isang pinondohan ng industriya mBio pag-aaral sa Martes. "Sa ngayon maraming pagsisikap sa pagsisikap na harapin ang problemang ito ay sa paligid ng mga ospital at pagbabawas ng clinical prescribing, ngunit alam na natin ngayon na ang kapaligiran ay malamang na maglaro ng bahagi kung paano maaaring lumaganap ang paglaban sa mga antibiotics," sabi ng lead author na si William Gaze, Ph.D. "Kailangan nating lahat na mag-isip ng higit pang holistically tungkol sa pamamahala ng kapaligiran ng basura, kasama na kung paano natin tinututuhan ang ating basurang tubig."

Kahit na ang mga gene ng mga bakterya na naninirahan sa wastewater ay hindi maaaring maging sa huli na globetrotters na lumulutang sa mga lunsod sa buong mundo, na mas mahusay ang pagpapanatili ng aming dumi sa ilalim ng kontrol, sinabi ni Yao, maaaring maging isang magandang lugar upang magsimula. Sa pansamantala, ang mga mamamayan ng San Francisco ay isang pabor at huminto sa pagdaloy ng mga antibiotiko sa banyo.