Изучая рыбу, выращенную в аквакультуре, международная группа исследователей выявила методы, с помощью которых гены устойчивости к антибиотикам передаются между бактериями. Согласно результатам, эти способы еще более разнообразны, чем считалось прежде.

За последние 70 лет применение антибиотиков в медицине и ветеринарии неуклонно расширялось, что привело к значительному росту резистентных микроорганизмов. В особенности специалистов тревожит тот факт, что многие микроорганизмы устойчивы не к одному антибиотику, а к целому ряду различных веществ.

По словам одного из авторов исследования, руководителя исследовательского отдела сравнительного анализа микробиомов в Центре Гельмгольца (Мюнхен), профессора Майкла Шлотера (Michael Schloter), это создает определенные проблемы при лечении инфекционных заболеваний, поэтому ученые намерены выявить те механизмы, которые ответственны за развитие этой устойчивости. Соответствующая статья опубликована в журнале Microbiome.

С этой целью он и его команда совместно с учеными из Университета Копенгагена, которыми руководил Жизл Вестергаард (Gisle Vestergaard), исследовали рыбу, выращенную в условиях аквакультуры, то есть намеренно разведенную в естественных и искусственных водоемах, а также на специально созданных морских плантациях. В частности, они изучали Piaractus mesopotamicus — южноамериканский вид, известный как рыба паку, который часто выращивается в аквакультуре. Рыба получала антибиотик флорфеникол (florfenicol) в пищу в течение 34 дней. За это время и после периода применения исследователи брали образцы из пищеварительного тракта рыбы и искали соответствующие генетические изменения в кишечных бактериях.

«Как и ожидалось, введение антибиотика вызвало увеличение генов, ответственных за устойчивость к этому антибиотику. Мы были удивлены различными обнаруженными механизмами, с помощью которых гены устойчивости к антибиотикам распространяются среди кишечных бактерий рыб. Это говорит о том, что бактерии также обмениваются резистентностью через вирусы и транспозоны», — объясняет ведущий автор статьи Йохан Себастьян Санс Медина (Johan Sebastian Sáenz Medina).

Дальнейшие метагеномные исследования подтвердили, что эти мобильные генетические элементы вызывают быстрое распределение генов устойчивости среди геномов разных организмов. До сих пор же считалось, что только плазмиды в основном ответственны за обмен генами устойчивости.

«Обнаружение того, что резистентность широко передается между бактериями и без участия плазмид, действительно удивительно. Основываясь на этом наблюдении, необходимо пересмотреть и модифицировать соответствующие модели распространения. Кроме того, наши данные, безусловно, заставляют задуматься, в какой степени следует продолжать использовать антибиотики в растущем мире аквакультур и следует ли вообще», — говорит Шлотер.