Городские микробы приспосабливаются к противостоянию дезинфицирующим средствам — ученые

Пандемія коронавірусу спонукала людей частіше використовувати дезінфікуючі засоби. Однак зусилля зі створення стерильного міського середовища можуть обернутися зворотною реакцією. Про це свідчать результати нового дослідження учених з Сіань Цзяотун-Ліверпульського університету (Китай), повідомляє прес-служба вишу.

Зазначається, що вчені виявили нові штами мікробів, які пристосувалися до використання обмежених ресурсів, доступних у містах.

Антропогенні середовища мають особливі умови, які відрізняють їх від природних і штучних середовищ існування, — наголошують учені.

У районах з великою кількістю будівель міститься мало традиційних поживних речовин та основних ресурсів, необхідних мікробам для виживання, тому ці забудовані середовища мають унікальний мікробіом.

Використання нами миючих засобів та інших промислових продуктів створює унікальне середовище, яке чинить вибірковий тиск на мікроби, до якого вони повинні пристосуватися або зникнути, але механізми, за допомогою яких мікроби пристосовуються і виживають в антропогенному середовищі, недостатньо вивчені, — зазначають дослідники.

У межах дослідження учені зібрали 738 зразків з різних будівельних середовищ, включаючи метро, житлові будинки, громадські об'єкти, пірси та людську шкіру в Гонконзі. Потім вони використали метагеномне секвенування, щоб проаналізувати геномний вміст мікробів і зрозуміти, як вони пристосувалися до складних міських умов.

В результаті:

• учені ідентифікували 363 штами мікроорганізмів, які раніше не були ідентифіковані і живуть на людській шкірі та в навколишньому середовищі;
• геноми деяких з цих штамів містили гени для метаболізму промислових продуктів, знайдених у містах, і використання їх як джерел вуглецю та енергії;
• зокрема було відкрито штам Candidatus phylum Eremiobacterota, який раніше був знайдений лише в ґрунті антарктичних пустель. Геном цього нового штаму Eremiobacterota дозволяє йому метаболізувати іони амонію, що містяться в миючих засобах. Штам також має гени алкоголь- та альдегіддегідрогеназ для розщеплення залишкового спирту, що міститься у звичайних дезінфікуючих засобах.

Учені наголошують, що мікроби, котрі володіють підвищеною здатністю використовувати обмежені ресурси і переносити промислові продукти, такі як дезінфікуючі засоби і метали, випереджають нестійкі штами, що підвищує їх виживання і навіть еволюцію в штучному середовищі. Тому вони можуть становити загрозу для здоров’я, якщо є патогенними.

Так, команда дослідників ідентифікувала 11 унікальних, раніше не описаних штамів Micrococcus luteus, які зазвичай не є патогенними, але здатні викликати опортуністичні інфекції у людей з ослабленим імунітетом.

Питання їх адаптації до нашої поведінки набуває особливого значення в клінічних умовах, де лікарні слугують гарячими точками для різноманітних патогенів, що викликають внутрішньолікарняні інфекції (ВЛІ). ВЛІ становлять значну загрозу, особливо у відділеннях інтенсивної терапії, де рівень смертності може сягати 30%, — наголошують учені.

Дослідники також виявили два нові штами Patescibacteria, відомих як «нанобактерії», оскільки вони мають крихітні геноми, котрі не містять багато генів для виробництва власних ресурсів.

Деякі штами Patescibacteria вважаються паразитичними, оскільки вони покладаються на бактеріальних хазяїв для постачання своїх поживних речовин.

Однак у цьому дослідженні вчені виявили, що один зі штамів нанобактерій, вилучених зі шкіри людини, містить гени для біосинтезу каротиноїдів та убіхінону. Ці антиоксидантні сполуки є життєво важливими для людини, і ми зазвичай отримуємо їх, особливо каротиноїди, з їжею, що свідчить про можливі мутуалістичні відносини між бактеріями і нами як їхніми господарями, — зазначають дослідники.

Зараз команда досліджує передачу та еволюцію резистентності патогенних мікробів у відділеннях інтенсивної терапії, які піддаються суворим та екстенсивним методам дезінфекції. Вони сподіваються вдосконалити практики інфекційного контролю та підвищити безпеку клінічного середовища для медичних працівників і пацієнтів.