Ερευνητές από τη Νέα Ζηλανδία ανακάλυψαν ότι τα ενεργά συστατικά των κοινώς χρησιμοποιούμενων ζιζανιοκτόνων όπως το Round-up και το Kamba μπορούν να κάνουν τα βακτήρια να γίνουν λιγότερο ευαίσθητα στα αντιβιοτικά. φωτογραφία: shutterstock.com, CC BY-ND

Τα αντιβιοτικά χάνουν την ικανότητά τους να σκοτώνουν τα βακτήρια.

Ένας από τους κύριους λόγους για την αύξηση της αντοχής στα αντιβιοτικά είναι η ακατάλληλη χρήση αντιβιοτικών, αλλά η δική μας Πιο πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι τα συστατικά σε συνηθισμένα χρησιμοποιούμενα ζιζανιοκτόνα όπως το Round-up και το Kamba μπορούν επίσης να προκαλέσουν τα βακτήρια να είναι λιγότερο ευαίσθητα στα αντιβιοτικά.

Τα ζιζανιοκτόνα προκαλούν γονιδιακή δραστηριότητα

Ήδη, περίπου 700,000 θάνατοι αποδίδονται κάθε χρόνο σε λοιμώξεις από ανθεκτικά στα φάρμακα βακτήρια. Πρόσφατο αναφέρουν προέβλεψε ότι μέχρι το 2050, 10 εκατομμύρια άνθρωποι ετησίως θα πεθαίνουν από βακτηριακές λοιμώξεις που προηγουμένως θεραπεύονταν, με σωρευτικό κόστος για την παγκόσμια οικονομία 100 τρισεκατομμυρίων δολαρίων.

Τα βακτήρια που μελετάμε είναι πιθανά ανθρώπινα παθογόνα. Πριν από εβδομήντα χρόνια τα παθογόνα ήταν ομοιόμορφα ευαίσθητα στα αντιβιοτικά που χρησιμοποιούνται στην ιατρική και τη γεωργία. Αυτό έχει αλλάξει. Τώρα μερικά είναι ανθεκτικά σε όλα εκτός από ένα ή δύο εναπομείναντα αντιβιοτικά. Ορισμένα στελέχη είναι ανθεκτικά σε όλα.

Όταν τα βακτήρια εκτέθηκαν σε εμπορικά ζιζανιοκτόνα σκευάσματα με βάση το 2,4-D, το dicamba ή το glyphosate, η θανατηφόρα συγκέντρωση διαφόρων αντιβιοτικών άλλαξε. Συχνά χρειαζόταν περισσότερο αντιβιοτικό για να τα σκοτώσει, αλλά μερικές φορές χρειαζόταν λιγότερο. Δείξαμε ότι ένα αποτέλεσμα των ζιζανιοκτόνων ήταν να επάγουν ορισμένα γονίδια που φέρουν όλα, αλλά δεν χρησιμοποιούν πάντα.

Αυτά τα γονίδια αποτελούν μέρος της λεγόμενης «προσαρμοστικής απόκρισης». Τα κύρια στοιχεία αυτής της απόκρισης είναι οι πρωτεΐνες που «αντλούν» τις τοξίνες έξω από το κύτταρο, διατηρώντας τις ενδοκυτταρικές συγκεντρώσεις υποθανατηφόρες. Αυτό το γνωρίζαμε γιατί η προσθήκη ενός χημικού αναστολέα των αντλιών εξάλειψε την προστατευτική δράση του ζιζανιοκτόνου.

Σε μας τελευταία εργασία, το δοκιμάσαμε χρησιμοποιώντας βακτήρια γονιδιακού «knockout», τα οποία είχαν σχεδιαστεί για να χάνουν μόνο ένα γονίδιο αντλίας. Βρήκαμε ότι το μεγαλύτερο μέρος της επίδρασης του ζιζανιοκτόνου εξηγήθηκε από αυτές τις αντλίες.

Η μειωμένη χρήση αντιβιοτικών μπορεί να μην διορθώσει το πρόβλημα

Για δεκαετίες έχουμε θέσει την πίστη μας στην εφεύρεση νέων αντιβιοτικών πάνω από τη σοφία της διατήρησης της αποτελεσματικότητας των υπαρχόντων. Έχουμε εφαρμόσει τα ίδια κίνητρα της εφεύρεσης στην εμπορευματοποίηση αντιβιοτικών με αυτά που χρησιμοποιούνται με τα κινητά τηλέφωνα. Αυτά τα κίνητρα μεγιστοποιούν το ποσοστό των πωλήσεων προϊόντων. Έχουν κορεστεί την αγορά με τηλέφωνα και έχουν κορεστεί τη γη με βακτήρια ανθεκτικά στα αντιβιοτικά.

Η ακατάλληλη χρήση αντιβιοτικών είναι ένας ισχυρός μοχλός της εκτεταμένης αντοχής. Γνωρίζοντας αυτό φυσικά οδηγεί στην υπόθεση ότι η σωστή και χαμηλότερη χρήση θα κάνει τον κόσμο ξανά σωστό. Δυστυχώς, η επιστήμη δεν είναι πλήρως με την πλευρά αυτής της υπόθεσης.

Μελέτες που ακολουθούν ποσοστά αντίστασης γενικά βρίσκουν α μείωση της αντίστασης σε συγκεκριμένα φάρμακα όταν η χρήση τους απαγορεύεται ή μειώνεται. Ωστόσο, το αποτέλεσμα δεν είναι η αποκατάσταση της ευαισθησίας πριν από τα αντιβιοτικά, που χαρακτηρίζεται από πολυετή αποτελεσματικότητα του αντιβιοτικού. Αντι αυτου, επιστρέφει η αντίσταση γρήγορα όταν το φάρμακο ξαναχρησιμοποιηθεί.

Αυτό μας λέει ότι μόλις σταθεροποιηθεί η αντίσταση σε πληθυσμούς βακτηρίων, η αναστολή της χρήσης μπορεί να αλλάξει την αναλογία των ανθεκτικών προς τα ευαίσθητα, αλλά δεν εξαλείφει τους ανθεκτικούς τύπους. Πολύ μικρός αριθμός ανθεκτικών βακτηρίων μπορεί να υπονομεύσει το αντιβιοτικό όταν χρησιμοποιηθεί ξανά.

Τα ζιζανιοκτόνα και άλλοι ρύποι μιμούνται τα αντιβιοτικά

Τι κρατά αυτές τις ανθεκτικές μειονότητες; Θυμηθείτε ότι τα βακτήρια είναι πολύ μικρά, αλλά υπάρχουν πολλά από αυτά. κουβαλάς 100 τρισεκατομμύρια από αυτά. Βρίσκονται επίσης από βαθιά υπόγεια έως ψηλά στην ατμόσφαιρα.

Επειδή τα αντιβιοτικά είναι τόσο ισχυρά, εξαλείφουν τα βακτήρια που είναι ευαίσθητα και αφήνουν τα λίγα ανθεκτικά να ξαναπληθιστούν. Έχοντας κάνει αυτό, τώρα έχουμε πολλά βακτήρια και πολλά γονίδια αντίστασης, για να απαλλαγούμε, και αυτό απαιτεί πολύ χρόνο.

Όπως υποδηλώνει η δουλειά μας, η ιστορία είναι ακόμα πιο περίπλοκη. Έχουμε την τάση να θεωρούμε τα αντιβιοτικά ως φάρμακα και τα αγροχημικά, τα σαπούνια χεριών, τα σπρέι για τα έντομα και τα συντηρητικά ως διαφορετικά. Τα βακτήρια δεν το κάνουν αυτό. Για αυτούς, είναι όλα τοξικά.

Μερικά είναι πραγματικά τοξικά (αντιβιοτικά) και άλλα όχι τόσο πολύ (ζιζανιοκτόνα). Τα βακτήρια είναι από τους μακροβιότερους οργανισμούς στη γη. Σχεδόν τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια επιβίωσης τους έχουν διδάξει πώς να αντιμετωπίζουν τις τοξίνες.

Τα φυτοφάρμακα ως αντιβιοτικά εμβόλια

Η υπόθεσή μας είναι ότι τα ζιζανιοκτόνα ανοσοποιούν τα βακτήρια από πιο τοξικές τοξίνες όπως τα αντιβιοτικά. Δεδομένου ότι όλα τα βακτήρια έχουν αυτές τις προστασίες, η χρήση ευρέως χρησιμοποιούμενων προϊόντων στα οποία εκτίθενται είναι ιδιαίτερα προβληματική. Έτσι, αυτά τα προϊόντα, μεταξύ άλλων, μπορεί να κρατούν τα βακτήρια έτοιμα για αντιβιοτικά είτε τα χρησιμοποιούμε είτε όχι.

Βρήκαμε ότι τόσο τα καθαρισμένα ενεργά συστατικά όσο και τα πιθανά αδρανή συστατικά στα ζιζανιοκτόνα προκάλεσαν αλλαγή στην απόκριση των αντιβιοτικών. Αυτά τα αδρανή συστατικά βρίσκονται επίσης σε επεξεργασμένα τρόφιμα και κοινά προϊόντα οικιακής χρήσης. Προκλήθηκε αντίσταση κάτω από τις νόμιμα επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις τροφίμων.

Τι σημαίνουν όλα αυτά; Λοιπόν, για αρχή ίσως χρειαστεί να σκεφτούμε πιο προσεκτικά πώς να ρυθμίσουμε το εμπόριο χημικών. Με περίπου οκτώ εκατομμύρια παρασκευαζόμενα χημικά στο εμπόριο, 140,000 νέα από το 1950, και περιορισμένη γνώση των επιδράσεων συνδυασμού και των προϊόντων ανάλυσης τους, αυτό δεν θα είναι εύκολο.

Αλλά ούτε είναι εύκολο να παρακολουθήσουμε κάποιον να πεθαίνει από μια μόλυνση που χάσαμε τη δύναμη να θεραπεύσουμε.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Jack Heinemann, Καθηγητής Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής, Πανεπιστήμιο του Canterbury

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικές Βιβλία:

at InnerSelf Market και Amazon