Задолго до того как люди начали применять антибиотики для борьбы с инфекционными возбудителями, почвенные бактерии уже производили естественные противомикробные вещества с целью ликвидации возможных конкурентов. Одним из способов приобретения необходимого оборонительного опыта стала способность микроорганизмов к горизонтальной передаче генетического материала.
Активное вмешательство человека, применяющего синтетические и полусинтетические антибиотики в медицине и агропромышленности, способствовало дальнейшей стимуляции генов, ответственных за резистентность микробов, и широкому их распространению в условиях медикаментозной агрессии.
Тем не менее работа ученых медицинского факультета Нью-Йоркского университета (New York University School of Medicine), Медицинской школы Университета Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University School of Medicine in St. Louis), США, и Венесуэльского института научных исследований (Venezuelan Institute of Scientific Research) подтвердила теорию о существовании резистентности к антибиотикам до появления первого противомикробного препарата. В ходе исследования специалисты изучили микробиоту одного из племен группы яномамо в Южной Америке, живущего изолированно в отдаленной горной местности и не имеющего контактов с цивилизованным миром тысячелетиями. Эксперты установили наличие у этих людей генов устойчивости к антибиотикам. Полученные результаты опубликованы на страницах журнала «Science Advances».
Проводя исследование, ученые подвергли все возможные виды культивированных бактерий воздействию 23 антибиотиков, не установив искомой резистентности. При этом выявили гены, отвечающие за нечувствительность к антибиотикам и активируемые современными препаратами.
Учитывая, что на сегодня только 1% существующих микроорганизмов можно культивировать в условиях лаборатории, специалисты применили метод функциональной метагеномики, при помощи которого идентифицировано 30 генов резистентности в оральных и фекальных образцах материала, взятого у представителей племени яномамо. Многие из генов провоцировали устойчивость микроорганизмов к естественным антибиотикам, но некоторые вооружили своих владельцев нечувствительностью к полусинтетическим и синтетическим препаратам. В частности, ученых ужаснуло наличие генов резистентности к цефалоспоринам 3-го и 4-го поколения.
Представители племени имели более разнообразный состав микрофлоры по сравнению с населением, обитающим в индустриально развитых странах. Такое явление, по мнению экспертов, связано с особенностями диеты последних, а также активным применением антибиотиков на территории цивилизованных стран. С другой стороны, уменьшение бактериального разнообразия привело к обострению ряда иммунологических и метаболических нарушений, таких как ожирение, сахарный диабет, бронхиальная астма и аллергия, заболеваемость которыми начала резко повышаться, начиная с 1970-х годов.
Результаты текущего исследования являются уникальными, так как дают возможность проанализировать особенности микрофлоры лиц, избежавших воздействия синтетических и полусинтетических антибиотиков и не употреблявших обработанной препаратами пищи, в то время как большинство работ по изучению микрофлоры человека базировались на данных западной популяции населения.
- Clemente J.C., Pehrsson E.C., Blaser M.J. et al. (2015) The microbiome of uncontacted Amerindians. Science Advances, 17 April [Epub ahead of print].
- Washington University in St. Louis (2015) Bacterial flora of remote tribespeople carries antibiotic resistance genes. ScienceDaily, 17 April (http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150417145023.htm).
Анна Антонюк
