Nová medzinárodná štúdia, na ktorej sa podieľali aj výskumníci z Durham University, odhalila, že klimatická zmena urýchľuje vývoj a globálne rozšírenie baktérií odolných voči antibiotikám v pôdach. Výsledky boli publikované v časopise Nature Ecology & Evolution.
Štúdia ukazuje, že rastúce globálne teploty významne zvyšujú výskyt génov antibiotickej rezistencie (ARGs) a faktorov virulencie v pôdnych mikrobiálnych komunitách.

Tieto gény môžu spôsobiť, že baktérie budú menej citlivé na účinky antibiotík, čo zvyšuje pravdepodobnosť infekcií spôsobených rezistentnými baktériami – vrátane nebezpečných patogénov. Výskum, ktorý kombinuje terénne dáta, metagenomickú analýzu a laboratórne experimenty, poskytuje presvedčivé dôkazy o tom, že teplejšie podmienky podporujú prežitie a vývoj patogénnych a iných baktérií odolných voči liečbe – baktérií, ktoré často pochádzajú z prírodného prostredia.
„Táto štúdia ukazuje, aké úzko je zdravie ľudí prepojené so zmenami životného prostredia,“ upozorňuje spoluautor štúdie a odborník na vodné inžinierstvo a antibiotickú rezistenciu David W. Graham z Durham University.

Antibiotická rezistencia je stav, keď baktérie strácajú citlivosť na antibiotiká, ktoré sa bežne používajú na ich liečbu. Inými slovami, antibiotiká, ktoré predtým účinne zabíjali baktérie alebo zastavovali ich rast, prestávajú účinkovať.
Rezistencia vzniká najčastejšie pri nadmernom alebo nesprávnom používaní antibiotík, napríklad pri vírusových ochoreniach, na ktoré antibiotiká vôbec nepôsobia (napr. chrípka), ale tiež nedokončením liečby antibiotikami – keď pacient prestane brať liek predčasne, prežijú baktérie, ktoré sú odolnejšie, a môžu sa ďalej množiť.
Ak sa u človeka vyvinie infekcia rezistentná na antibiotiká, liečba je ťažšia, dlhšia a drahšia, zvyšuje sa riziko komplikácií alebo úmrtia, najmä u oslabených pacientov a niektoré infekcie sa môžu stať neliečiteľné, ak nezaberá žiadne dostupné antibiotikum.
Odhaduje sa, že ročne zomiera pre antibiotickú rezistenciu 700 000 ľudí, v Európskej únii je to približne 35 000 ľudí ročne. Tento počet bude zrejme neustále narastať.
Výskum poskytuje silné dôkazy o tom, že klimatická zmena nie je len environmentálnou krízou – ovplyvňuje aj globálnu antibiotickú rezistenciu prostredníctvom otepľovania. Ide o súčasť rastúceho množstva dôkazov, že environmentálne faktory, vrátane globálneho otepľovania, zohrávajú kľúčovú úlohu v šírení antimikrobiálnej rezistencie.

Výsledky zdôrazňujú význam prístupu „Jedno zdravie“ (One Health), ktorý uznáva prepojenosť zdravia ľudí, zvierat a životného prostredia.
„Väčšina ľudí si neuvedomuje, že väčšina patogénov spôsobujúcich infekčné ochorenia u ľudí v skutočnosti pochádza z prostredia. Preto nárast rezistencie v pôdach takmer určite povedie k zvýšenému výskytu ťažko liečiteľných infekcií u ľudí aj zvierat. Práve preto sú riešenia podľa prístupu Jedno zdravie také dôležité,“ dodal Graham.
Štúdia zistila, že vplyv otepľovania bude výraznejší v chladnejších oblastiach. V minulosti nižšie teploty zvyčajne zabíjali baktérie, najmä tie patogénne pre človeka, ale s rastúcimi teplotami budú tieto kmene prežívať dlhšie, ako ukazuje táto štúdia.

Zároveň sa ukazuje, že baktérie sa s rastúcimi teplotami menia aj na evolučnej úrovni – zvyšuje sa pravdepodobnosť genetických zmien a objavenia sa „nových“ patogénov, proti ktorým neexistujú účinné antibiotiká.
„Súvislosť medzi klímou a antibiotickou rezistenciou bola predpovedaná v správe OSN z roku 2023 Bracing for Superbugs: Strengthening environmental action in the One Health response to antimicrobial resistance, a nová štúdia túto predpoveď potvrdzuje konkrétnymi dôkazmi,“ poznamenal ďalej Graham. Výskumný tím zistil, že aj mierne zvýšenie teploty môže vyvolať výrazný nárast výskytu ARGs, najmä v skupinách baktérií ako Proteobacteria a Bacteroidetes, ktoré sú známe ako nositelia rezistentných a virulentných génov.

Laboratórne experimenty s baktériou Escherichia coli potvrdili, že vyššie teploty vedú k zvýšenej expresii génov antibiotickej rezistencie, vrátane tých, ktoré sa podieľajú na činnosti výtokových púmp a proteínov reagujúcich na stres – kľúčových mechanizmov bakteriálnej obrany.
Strojové učenie použité v štúdii predpovedá, že pri scenároch vysokých emisií by sa globálne hladiny ARGs v pôdach mohli do konca tohto storočia zvýšiť až o 23 %.
Vedci varujú, že klimaticky podmienené zmeny v mikrobiálnych komunitách by mohli podkopať snahy o kontrolu antibiotickej rezistencie a viesť k zvýšenému riziku infekcií z pôvodne citlivých baktérií v pôdach, a čo je ešte dôležitejšie – k vyššej pravdepodobnosti, že nové patogény „preskočia“ z prostredia na ľudské zdravotnícke systémy, ako to bolo v prípade SARS-CoV-2 a pandémie COVID-19.