Антибиотикорезистентность ВОЗ называет одной из 10 основных глобальных угроз здоровью мирового населения. И самой быстрорастущей — уже сегодня она уносит около 1,3 млн жизней в год. Совместное исследование китайских и британских ученых, охватившее период в два десятилетия и данные из 116 стран, выявило корреляцию между ростом устойчивости к антибиотикам и наличием в воздухе взвеси частиц PM2.5. Результаты публикует научный журнал Lancet Planetary Health.
Что такое РМ2.5?
Загрязнитель воздуха, в состав которого входят как твердые микрочастицы, так и мельчайшие капельки жидкостей — и те, и другие размером примерно от 10 нм до 2,5 мкм. По сути это мелкодисперсные взвешенные частицы, тонкодисперсная пыль, аэрозоль, который находится в воздухе во взвешенном состоянии.
По нормам ВОЗ, для безопасной жизнедеятельности среднегодовой уровень РМ2.5 в воздухе не должен превышать 10 мкг/м3.
Считается, что по всему миру непосредственному воздействию небезопасных среднегодовых уровней PM2.5 подвергаются около 7,3 млрд человек (население планеты по состоянию на июль 2023 года оценивается в 8,04 млрд человек). На небольшие дозы РМ2.5 нет мгновенной реакции, однако они накапливаются в организме и со временем могут привести к серьезным проблемам. Источниками PM2.5 являются автомобильный транспорт, промышленные процессы, сжигание угля и древесины в быту и т. д.
Загрязнение воздуха уже сегодня является самым большим экологическим риском для здоровья населения. Длительное воздействие приводит к развитию хронических заболеваний, прежде всего сердечно-сосудистых и органов дыхания, астмы и рака легких. Исследования показывают, что PM2.5 сокращают ожидаемую продолжительность жизни в среднем на 8,6 месяца. Всего с РМ2.5 связаны 3 % смертей от заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной систем и 5 % смертей от рака легкого — такие данные приводятся в отчетах ВОЗ о загрязнении воздуха и его влиянии на здоровье людей.
«Круговорот» антибиотикорезистентности
K.pneumoniae, P.aeruginosa и E.coli являются доминирующими в воздухе патогенами, вызывающими инфекции. Воздействие PM2.5 на эти бактерии выше, чем на другие (например, E.faecium и E.faecalis).
«Наш анализ представляет убедительные доказательства того, что повышение уровня загрязнения воздуха в глобальном масштабе связано помимо прочего еще и с увеличением риска возникновения устойчивости к антибиотикам», — пишут авторы статьи. Основными причинами по-прежнему выступают злоупотребление и чрезмерное использование антибиотиков в лечебных целях. Однако, по мнению исследователей, проблема серьезно усугубляется ростом уровня загрязнения воздуха. Особенно высокие уровни содержания частиц и устойчивости к антибиотикам обнаруживаются в Северной Африке, на Ближнем Востоке и в Южной Азии.
Нужно отметить, что в данном обсервационном исследовании не рассматривались научные обоснования причинно-следственных связей между двумя этими явлениями. По мнению авторов, твердые частицы PM2.5 могут содержать устойчивые к антибиотикам бактерии и даже гены антибиотикорезистентности, которые могут легко переноситься из одной среды в другую. Правда, несмотря на то что воздух признан прямым путем распространения «элементов устойчивости», данные о путях переноса генов антибиотикорезистентности через загрязненный воздух пока ограничены. Есть гипотеза, что PM2.5 могут увеличивать проницаемость клеточных мембран, что повышает эффективность горизонтального переноса генов, ускоряя эволюцию и обмен элементами антибиотикорезистентности у бактериальных патогенов.
K.pneumoniae, P.aeruginosa и E.coli являются доминирующими в воздухе патогенами, вызывающими инфекции. Воздействие PM2.5 на эти бактерии выше, чем на другие (например, E.faecium и E.faecalis).
Антибиотикорезистентность является не только проблемой здоровья человека, она затрагивает животный мир и в целом окружающую среду. Человек подвергается воздействию антибиотикорезистентных бактерий и генов устойчивости к антибиотикам через пищу, воду, почву и воздух или при непосредственном контакте с источниками инфекции, такими как животные. Например, устойчивые к антибиотикам бактерии и гены антибиотикорезистентности в больницах или животноводческих хозяйствах могут передаваться в очистные сооружения или экосистемы, попадать из них в атмосферу и непосредственно воздействовать на человека, например, при вдыхании.
Два в одном?
До настоящего времени имелись лишь ограниченные данные о том, насколько сильно загрязнение воздуха частицами, размер которых в 30 раз меньше ширины человеческого волоса, влияет на устойчивость к антибиотикам в глобальном масштабе. При увеличении концентрации PM2.5 на 1 % сопротивляемость у бактерий вырастала на 0,5–1,9 %.
По оценкам исследователей, увеличение годового содержания PM2.5 в воздухе на 10 % может приводить к росту устойчивости к антибиотикам на 1,1 % и почти 44 тысячам преждевременных смертей, связанных с антибиотикорезистентностью.
С течением времени такая корреляция только усиливается, причем в последние годы изменения уровня PM2.5 приводят к более значительному росту антибиотикорезистентности. Например, вызванная загрязнением воздуха антибиотикорезистентность связана, по оценкам, с 480 тысячами преждевременных смертей только в 2018 году.
Моделирование возможных сценариев будущего показывает, что если не будет внесено никаких изменений в текущую политику в отношении загрязнения воздуха, то к 2050 году уровень антибиотикорезистентности в мире может увеличиться на 17 %, а ежегодный прирост ассоциированных с ней преждевременных смертей может достичь 840 тысяч.
Целевой показатель концентрации PM2.5 в 5 мкг/м3, установленный ВОЗ в рекомендациях по качеству воздуха, в случае его достижения в 2050 году (население планеты, согласно прогнозам, к этому времени достигнет 9,7 млрд человек) позволит снизить устойчивость к антибиотикам на 16,8 % и избежать 23,4 % преждевременных смертей, связанных с антибиотикорезистентностью.