Výzkum usazenin na dně u norského souostroví Špicberky odhalil obrovské množství mikroskopického života, včetně organismů s geny, které umožňují vznik i přenos odolnosti proti většině známých antibiotik.
„Naše studie naznačuje, že arktické prostředí by se mohlo stát zdrojem vzniku ‚superbakterií‘,“ konstatuje norský mikrobiolog Manish Prakash Victor. Podílel se na výzkumu, který se podíval na dno zálivu Adventfjorden na Špicberkách. Vědci nehledali ryby, chobotnice ani žraloky, ale něco mnohem menšího a potenciálně nebezpečnějšího. Pátrali po doposud nepoznaném mikrobiálním životě.
Výsledkem tohoto dlouhého a náročného pátrání jsou stovky nově objevených bakterií a ještě více genů odolných vůči antibiotikům. Podle autorů výzkumu to přináší obavy, ale také příležitost.
Ztracený svět na dně ledového oceánu
„Věděli jsme, že arktické sedimenty pravděpodobně skrývají obrovskou rozmanitost mikroorganismů, které zatím nejsou popsané,“ říká vědec, který projekt jednak vedl, ale současně výsledky popsal v nově vydané studii.
Drtivou většinu oceánského života tvoří organismy, které člověk okem nevidí. Podle kvalifikovaných odhadů je podíl mikroorganismů na veškeré biomase oceánů mezi 75 a 95 procenty. Je to, jako by světovými moři plavaly miliony neviditelných velryb. Tyto drobné organismy přitom hrají ve vodě klíčovou roli – jsou zodpovědné za recyklaci živin a jejich přenos k vyšším druhům – jimiž se pak živí i lidé.
Velká část tohoto světa ale zůstává skrytá, neznámá a nedostatečně prozkoumaná. V každé kapičce mořské vody se mohou nacházet tisíce druhů mikroorganismů, ale studují se mnohem hůř než větší tvorové. Týká se to hlavně těch, jež se vyskytují v extrémním prostředí. A Špicberky představují extrém rovnou dvěma způsoby: jednak hloubkou dna, jednak mrazivou vodou.
Při výzkumu vědci odebrali vzorky z usazenin na dně Adventfjordu u Špicberků. Zvolili devět různých míst a pak obsah zkumavek detailně zkoumali – nejen jací mikrobi se v nich vyskytují, ale také jaké geny nesou.
„Ve vzorcích jsme našli 644 bakteriálních genomů. Z nich bylo více než 97 procent nových bakterií,“ popsali autoři. „To vypovídá o míře dosud neprozkoumané rozmanitosti, se kterou máme co do činění.“ Pro srovnání, pražská zoo chová celkem 692 druhů zvířat.
Pozoruhodné bylo, že tyto mikroorganismy ze dna fjordů měly velmi rozšířenou rezistenci vůči antibiotikům. Vědci u nich totiž objevili 888 klinicky relevantních genů, které těmto organismům dávají odolnost vůči antibiotikům. „Klinicky relevantní“ znamená, že by mohly mít dopad na veřejné zdraví.
„Tyto nálezy jsou alarmující,“ upozornil Manish Prakash Victor. Některé z těchto genů jsou totiž rezistentní vůči takzvaným „antibiotikům poslední záchrany“, jako jsou karbapenemy, kolistin, vankomycin, linezolid a tigecyklin. Jedná se o antibiotika, která se používají, když cílenější léky selžou a nedokážou infekci vyléčit.
„Fakt, že jsme tyto geny rezistentní na antibiotika našli v mikrobiální komunitě, naznačuje, že v Adventfjordu se vyskytují také bakterie lidského původu,“ vysvětluje zdroj této odolnosti vědec. „Pravděpodobně za to může vypouštění odpadních vod do fjordu.“
Rezervoár rezistence
Podle norských vědců je tento objev zásadní. Existence genů rezistentních na antibiotika ve volné přírodě totiž naznačuje, že rezistence vůči medicínsky důležitým antibiotikům existuje i mimo klinické prostředí. „Mohlo by to ovlivnit účinnost těchto antibiotik při léčbě lidských infekcí. Naše studie ukazuje, že Arktida by se mohla stát rezervoárem antibiotické rezistence a potenciálně přispět ke globálnímu šíření nemocí odolných vůči antibiotikům.“
Roli podle autorů studie může hrát i oteplování vody způsobené změnou klimatu, ale také lidská aktivita – kromě výše popsaného vypouštění odpadních vod do fjordu jde také o rostoucí turistický ruch. Kombinace těchto faktorů by podle vědců mohla vést k přenosu genů způsobujících rezistenci na bakterie způsobující nemoci. „To by mohlo vést ke vzniku ‚superbakterií‘, které budou nositeli nových typů antibiotické rezistence, s nimiž se obtížně bojuje,“ doplňuje Manish Prakash Victor.
Na začátku článku zazněla věta o tom, že tento výzkum přináší i příležitost. Tu podle autorů práce znamenají nové informace o vzniku a vývoji antibiotické rezistence, které mohou potenciálně přispět k vývoji nových strategií, jež by mohly snížit její šíření.
