Ученые из Университета Лестера выяснили, что загрязнение воздуха делает болезнетворных микробов более устойчивыми к антибиотикам и облегчает их размножение.
Исследователи обратили внимание на твердые частицы углерода — составную часть вредных выбросов в атмосферу. Твердые частицы диаметром около 10 микрометров (1/100 миллиметра) образуются при сжигании ископаемого топлива. По сути, это очень мелкая сажа. Они представляют серьезную опасность для здоровья: по данным Всемирной организации здравоохранения, в 2012 году воздействие твердых частиц привело к трем миллионам случаев преждевременной смерти в мире. Результаты исследований говорят о том, что загрязнение частицами углерода уменьшает иммунный ответ на инфекцию и способствует развитию респираторных заболеваний.
Как пишут авторы исследования, их удивило, что никто не изучил действие твердых частиц углерода на самих возбудителей болезней. Они посмотрели, как твердые частицы влияют на развитие пневмококка и золотистого стафилококка — возбудителей множества респираторных заболеваний, в том числе и пневмонии.
Ученые выращивали колонии бактерий на среде, в которой содержались твердые частицы, и изучали, как те образуют биопленки и переносят действие антибиотиков. Для того чтобы посмотреть, как микробы будут вести себя на живом организме, использовали мышей, которым вводили в носоглотку культуру бактерий вместе с твердыми частицами углерода.
Слева — чистая биопленка пневмококка, справа — с загрязнением. Внизу то же, в более крупном масштабе. Фото: Shane. J. K. Hussey et al., 2017
Оказалось, что и пневмококк, и золотистый стафилококк образуют в присутствии загрязнителей более толстые, но более рыхлые биопленки, которые могут легко разрушаться, что, по мнению ученых, только ускоряет распространение микробов. Устойчивость к антибиотикам возрастает, особенно у пневмококка к бензилпенициллину — антибиотику первой линии при пневмонии.
Эксперимент с мышами показал, что пневмококк с загрязнителем попадает из носоглотки в легкие мыши быстрее, чем без него. Правда, ученые не увидели никакой реакции организма мышей на инфекцию в легких — возможно, из-за пагубного действия загрязнения на иммунную систему.
Точного ответа на вопрос, каким образом мельчайшие частицы сгоревшего топлива помогают микробам выдерживать действие антибиотиков, пока нет. Ученые хотят продолжить работу, чтобы это узнать, а кроме того, выяснить, не стали ли микробы устойчивее и к действию иммунной системы.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение