Гени, що відповідають за стійкість до антибіотиків, з'явилися мільйони років тому.

Дослідники з Китаю виявили, що бактерії здобули здатність чинити опір антибіотикам задовго до того, як ці ліки були винайдені людьми.

Поширення генів стійкості до антибіотиків становить серйозну загрозу для глобального здоров'я людства. Науковці з Університету Хохай провели масштабний огляд, який розкриває еволюційне походження цих генів, екологічні чинники їх розповсюдження та наслідки для довкілля.

Гени стійкості до антибіотиків перетворилися на одну з найгостріших глобальних загроз для здоров'я населення планети. Їх поширення охоплює взаємопов'язані сфери людей, тварин та навколишнього середовища. Ці гени виявили навіть у найекстремальніших та недоторканих куточках Землі, включаючи глибини Маріанської западини, незаймані ґрунти Аляски та відкладення вічної мерзлоти віком 30 000 років. Ці місця залишаються абсолютно недоторканими антропогенним впливом антибіотиків.

Така широка географія підтверджує критично важливий факт: бактерії розвинули здатність протистояти антибіотикам мільйони років тому, задовго до того, як люди почали виробляти ці речовини для клінічного та сільськогосподарського застосування.

"Антибіотикорезистентність не є новим явищем, що виникло разом із сучасною медициною," підкреслив доктор Госян Ю, головний автор дослідження. "Багато з генів, що забезпечують стійкість, спочатку розвинулися, щоб допомогти бактеріям адаптуватися до екологічного стресу задовго до відкриття антибіотиків людьми. Справжня загроза сьогодні полягає в тому, як діяльність людини порушує природні бар'єри і сприяє поширенню цих генів серед патогенних мікроорганізмів."

Дослідники пояснюють, що багато генів стійкості походять від звичайних бактеріальних генів, які виконують важливі фізіологічні функції. Наприклад, вони відповідають за виведення токсичних речовин або транспортування поживних речовин. Протягом еволюційного часу ці гени набули здатності захищатися від антибіотиків як додаткову функцію.

У недоторканих екосистемах, таких як ґрунти, водойми та важкодоступні території, більшість генів, що відповідають за стійкість, залишаються ізольованими в межах певних мікробних спільнот, що робить їх малозначущими для здоров'я людини. Основною причиною цього явища є геномна несумісність. Бактерії, що мають значні генетичні відмінності, часто не здатні ефективно обмінюватися генами стійкості та використовувати їх. Ця природна невідповідність виконує роль біологічного бар'єра, обмежуючи розповсюдження стійкості між різними видами та середовищами.

Однак людська діяльність послаблює цей брандмауер. У своєму огляді автори підкреслюють, як сільське господарство, скидання стічних вод, урбанізація та глобальна торгівля збільшують зв'язок між середовищами, які раніше були відокремлені. Антибіотики, що використовуються в медицині та тваринництві, створюють потужний селекційний тиск. Водночас внесення гною, повторне використання стічних вод та забруднення довкілля зводять разом бактерії з ґрунту, тварин та людей. Ці умови полегшують перехід генів стійкості до хвороботворних мікробів.

"Зв'язок між середовищами існування, спричинений людиною, змінює все", сказав доктор Йі Сюй, перший автор дослідження. "Коли бактерії з різних середовищ неодноразово контактують під тиском антибіотиків, гени стійкості, які колись були нешкідливими, можуть стати серйозною загрозою для громадського здоров'я".

Очисні споруди стічних вод визначені як критичні гарячі точки, де висока щільність бактерій та залишкові антибіотики сприяють обміну генами. Сільськогосподарські ґрунти, удобрені гноєм, також можуть діяти як мости, дозволяючи генам стійкості переміщуватися від худоби до бактерій навколишнього середовища та зрештою повертатися до людей через їжу, воду або прямий контакт.

Важливо, що науковці наголошують: не всі гени стійкості однаково небезпечні. Висока поширеність у навколишньому середовищі не означає автоматично високого ризику. Розуміння того, які гени є мобільними, сумісними з патогенами людини та пов'язані із захворюваннями, має вирішальне значення для ефективного моніторингу та контролю.

Науковці закликають впроваджувати екосистемні підходи у боротьбі з антибіотикорезистентністю. Серед запропонованих заходів – зменшення безпідставного використання антибіотиків, вдосконалення технологій очищення стічних вод, більш уважне управління гноєм і мулом, а також охорона відносно незайманих екосистем, які можуть слугувати індикаторами природних рівнів стійкості.

"Стійкість до антибіотиків це не лише медична проблема", сказав доктор Ю. "Це екологічна проблема, що коріниться в тому, як ми взаємодіємо з довкіллям. Захист антибіотиків для майбутніх поколінь вимагає захисту цілісності екосистеми сьогодні. Інтегруючи еволюційну біологію, мікробну екологію та науку про довкілля, підхід єдиного здоров'я пропонує найреалістичніший шлях вперед у вирішенні однієї з найбільших глобальних проблем охорони здоров'я нашого часу".

Оглядова стаття з'явилася в журналі Biocontaminant 5 грудня 2025 року. Роботу виконали Йі Сюй та його команда з Університету Хохай.