Повышенный уровень генов устойчивости к антибиотикам предложено считать новым фактором глобальных изменений

Глобальные изменения, вызванные деятельностью человека, — это сложный феномен, включающий множество факторов, таких как изменение климата, загрязнение окружающей среды химическими веществами, микропластиком, световое загрязнение и инвазивные растения. Одна из главных задач биологии глобальных изменений — исследовать эффекты этих факторов, а также выявлять потенциально новые.

Лаборатория профессора биологии Маттиаса Риллига (Rillig Lab) в Свободном университете Берлина, изучающая такие факторы, как микропластик, в новой статье предлагает признать повышенный уровень генов устойчивости к антибиотикам (antibiotic resistance genes, ARGs) в окружающей среде новым, самостоятельным фактором глобальных изменений. Исследование опубликовано в журнале Global Change Biology.

Устойчивость к антибиотикам — серьёзная проблема для здоровья человека, а экологические резервуары генов, обеспечивающих этот тип устойчивости, — устоявшаяся тема исследований во всём мире.

«Эти гены устойчивости действительно встречаются в природе, например, в почве. Однако наше предложение связано с тем, как их количество увеличивается в результате деятельности человека», — говорит Риллиг. Отчасти эта устойчивость обусловлена антибиотиками, которые попадают в окружающую среду из-за неправильной утилизации и их возросшего использования в медицине и ветеринарии.

Однако это не единственные причины. Показано, что многие факторы глобальных изменений также способствуют повышению антибиотикорезистентности. Например, загрязнение тяжёлыми металлами или микропластиком также повышает уровень ARGs.

«Столкнувшись с количеством факторов глобальных изменений, которые увеличивают устойчивость к антибиотикам в окружающей среде, глобальным распространением этих эффектов и тем фактом, что эти гены имеют вполне реальные биологические последствия, мы должны рассматривать само увеличение числа ARGs как фактор глобальных изменений», — говорит Риллиг, первый автор исследования. В статье учёные утверждают, что ARGs соответствуют всем необходимым критериям, чтобы быть определёнными как фактор глобальных изменений.

Включение ARGs в список факторов глобальных изменений принесёт важное изменение перспективы. Ранее эти гены рассматривались в основном как измеряемые переменные, то есть в центре внимания исследований было то, влияют ли различные антропогенные факторы на эти гены и как именно. Теперь же сами ARGs могут быть фактором воздействия в экспериментах, то есть переменной, которой можно напрямую манипулировать в лаборатории.

«Это означает, что мы можем раскрыть эффекты, которые эти гены оказывают на экосистемные процессы или биоразнообразие — например, когда мы добавляем их в рамках контролируемого эксперимента, — а также исследовать, как они взаимодействуют с другими важными факторами глобальных изменений», — объясняет Риллиг.

Это потребует некоторых инноваций в плане экспериментального дизайна, но Риллиг и его команда уже работают над планированием первых экспериментов.