Tlo ima mnogo veću ulogu u širenju otpornosti na antibiotike nego što se može zamisliti. Iznenađujuće, tlo ispod nas prepuno je gena otpornosti na antibiotike (ARG) — sićušnih kodova koji omogućuju bakterijama da se odupru antibioticima. Ljudske aktivnosti, kao što su onečišćenje i promjena korištenja zemljišta, mogu poremetiti ekosustave tla i olakšati prijenos gena otpornosti iz bakterija tla i zaraziti ljude.

Jingqiu Liao, asistent profesora u građevinarstvu i inženjerstvu okoliša, na misiji je razumijevanja kako bakterije u tlu doprinose rastućem globalnom problemu otpornosti na antibiotike kroz studiju nedavno objavljenu u Nature Communications. Nalazi njezina tima pokazuju da kada bakterije steknu ove otporne gene, mogu se brzo prenijeti i na druge vrste, što ovo čini tako hitnom prijetnjom javnom zdravlju.

Razumijevanje ovih obrazaca može pomoći znanstvenicima da pronađu načine za kontrolu širenja otpornosti na antibiotike, štiteći ljudsko zdravlje i čuvajući učinkovitost antibiotika za buduće generacije.

Tlo nije samo prljavština – to je užurbani ekosustav pun bakterija. Neke od tih bakterija prirodno nose ARG-ove koji im pomažu u borbi protiv antibiotika. Iako se to isprva možda ne čini kao velika stvar, postaje opasno kada ovi ARG završe u štetnim bakterijama koje zaraze ljude.

Jedna takva bakterija je Listeria monocytogenes. Ovaj stanovnik tla može se probiti u hranidbeni lanac i izazvati ozbiljnu bolest zvanu listerioza. Za osobe s oslabljenim imunološkim sustavom, listerioza može biti smrtonosna, sa stopom smrtnosti od čak 20% do 30%. Zbog svoje sposobnosti širenja ARG-a i zaraze ljudi, listerija je važan model za proučavanje razvoja otpornosti na antibiotike u tlu i širenja u druga okruženja.

“Tlo je važan rezervoar rezistentnih bakterija i ARG-a”, rekao je Liao. “Čimbenici okoliša mogu pojačati ARG stvarajući uvjete koji promiču preživljavanje, širenje i razmjenu ovih gena među bakterijama. Ekološki i evolucijski mehanizmi na kojima se temelji dinamika ARG-a u tlu i dalje su nedovoljno istraženi. U ovom projektu koristimo listeriju kao ključnu model za razumijevanje pojave i razvoja ARG-a u tlu.”

Studija je također otkrila kako se ARG-ovi šire između bakterija. Proces koji se naziva transformacija omogućuje bakterijama da pokupe labave dijelove DNK koji sadrže ARG iz svoje okoline. Jednom kada bakterija preuzme te gene, može ih prenijeti drugima – čak i drugim vrstama. Ovo brzo dijeljenje gena otpornosti glavni je razlog zašto je otpornost na antibiotike tako izazovan problem.