Вирусы, содержащиеся в пластиковых отходах, создают новые риски развития устойчивости к антибиотикам
Загрязнение пластиком — это не только мусор на ландшафтах и в океанах. Согласно новой аналитической статье, опубликованной в журнале Biocontaminant , вирусы, обитающие на пластиковых поверхностях, могут играть недооцененную роль в распространении устойчивости к антибиотикам, что вызывает опасения по поводу состояния окружающей среды и здоровья населения во всем мире.
Когда пластик попадает в природную среду, он быстро покрывается микробными биопленками, известными как пластисферы. Эти связанные с пластиком сообщества уже известны как очаги распространения генов устойчивости к антибиотикам . Новое исследование подчеркивает, что вирусы, наиболее распространенные биологические организмы на Земле, могут играть ключевую роль в передаче этих генов устойчивости между микробами.
«Большая часть исследований была сосредоточена на бактериях в пластисфере, но вирусы присутствуют повсюду в этих сообществах и тесно взаимодействуют со своими хозяевами. Наша работа предполагает, что вирусы, обитающие в пластисферах, могут выступать в качестве скрытых факторов распространения устойчивости к антибиотикам.», — сказал ведущий автор исследования Дун Чжу из Китайской академии наук.
Вирусы могут передавать генетический материал между бактериями посредством процесса, называемого горизонтальным переносом генов. В пластисферных биопленках, где микробы плотно упакованы, вирусы могут легче переносить гены устойчивости между видами, в том числе к потенциальным патогенам. Некоторые вирусы также несут вспомогательные метаболические гены, которые могут повысить выживаемость бактерий в стрессовых условиях, таких как воздействие антибиотиков или загрязняющих веществ, косвенно способствуя развитию устойчивых микробов.
Авторы отмечают, что поведение вирусов, по-видимому, различается в зависимости от среды обитания. В водных пластисферах вирусы чаще используют стратегии жизнедеятельности, способствующие переносу генов, что потенциально увеличивает риск развития резистентности. В почвах же вирусы могут, наоборот, ограничивать распространение резистентных бактерий, убивая их хозяев. Эти контрастные роли подчеркивают необходимость учета экологического контекста при оценке рисков, связанных с загрязнением пластиком.
«Этот подход подчеркивает, что устойчивость к антибиотикам, связанную с пластиком, невозможно полностью понять без учета вирусной экологии», — сказал ведущий автор Сюэ Пэн Чен. «Включение вирусов в концепцию «Единое здоровье» поможет нам лучше оценить долгосрочные последствия загрязнения пластиком».
Авторы призывают к проведению дальнейших исследований с целью непосредственного измерения обмена генами между вирусами и бактериями на пластике, а также к усовершенствованию методов обнаружения кодируемых вирусами генов устойчивости. Полученные данные могли бы послужить основой для стратегий экологического мониторинга и управления пластиковыми отходами, направленных на снижение рисков развития антибиотикорезистентности.
Источник: Шэньянский сельскохозяйственный университет