Сточные воды самолётов могут выявить глобальное распространение супербактерий
Сточные воды из туалетов самолётов могут стать критически важной системой предупреждения о глобальном распространении устойчивых к противомикробным препаратам (AMR) супербактерий — «тихой пандемии», которая, по прогнозам, к 2050 году убьёт больше людей, чем рак.
Новое исследование под руководством учёных из национального научного агентства Австралии CSIRO, в партнёрстве с Университетом Сямынь, Университетом Южной Австралии и Мичиганским технологическим университетом, проанализировало сточные воды из туалетов 44 международных рейсов, прибывших в Австралию из девяти стран.
Команда обнаружила девять патогенов и супербактерий высокой степени угрозы, включая некоторые, приобретаемые в больницах и устойчивые к множеству лекарств. Исследователи использовали передовые молекулярные методы для анализа генетических сигнатур супербактерий и профилей генов устойчивости к антибиотикам (ARG).
Пять из девяти супербактерий были обнаружены во всех 44 образцах с рейсов, в то время как ген, обеспечивающий устойчивость к антибиотикам последней линии защиты, был выявлен в 17 рейсах. Примечательно, что этот ген отсутствовал в городских сточных водах Австралии в тот же период, что указывает на его вероятное занесение через международные поездки.
Результаты, опубликованные в Microbiology Spectrum, подтверждают, что сточные воды самолётов являются жизнеспособным инструментом для глобального мониторинга AMR, по словам старшего автора доктора Вариша Ахмеда, главного научного сотрудника CSIRO.
«Сточные воды самолётов фиксируют микробные сигнатуры от пассажиров с разных континентов, предлагая неинвазивный и экономически эффективный способ мониторинга угроз, таких как AMR», — говорит доктор Ахмед.
Образцы сточных вод выявили значительные географические различия, согласно соавтору, микробиологу Университета Южной Австралии профессору Николасу Эшболту из Института будущих отраслей.
«Рейсы из Азии, особенно из Индии, показали более высокие концентрации генов устойчивости к антибиотикам по сравнению с рейсами из Европы и Великобритании», — отмечает профессор Эшболт.
Из 44 международных рейсов 18 вылетели из Индии, 14 — из Великобритании, 6 — из Германии, а остальные были единичными рейсами из Франции, ОАЭ, Турции, ЮАР, Японии и Индонезии.
Ведущий автор доктор Явэнь Лю, приглашённый учёный в CSIRO из Университета Сямынь в Китае, говорит, что эти различия могут отражать разницу в использовании антибиотиков, санитарии воды, плотности населения и политике общественного здравоохранения в разных регионах.
Исследование также проверило, разрушают ли дезинфицирующие средства, используемые в самолётных туалетах, генетический материал. Результаты показали, что нуклеиновые кислоты оставались стабильными до 24 часов даже в присутствии сильных дезинфицирующих средств, что подтверждает надёжность сточных вод самолётов для целей мониторинга.
«Международные поездки являются одним из основных факторов распространения AMR, — говорит доктор Лю. — Мониторинг сточных вод самолётов потенциально позволяет обнаруживать и отслеживать гены устойчивости к антибиотикам до того, как они закрепятся в местной среде».
Известно, что инфекционные заболевания, такие как туберкулёз, грипп и SARS-CoV-2, распространялись воздушным транспортом. Для снижения их передачи испытывались многоуровневые стратегии контроля, включая ограничения на поездки, скрининг отдельных пассажиров и карантин.
Образцы для исследования были собраны во время репатриационных рейсов в период пандемии COVID-19, что могло повлиять на демографию пассажиров. Однако авторы утверждают, что подход можно адаптировать к регулярным международным перевозкам.
«Поскольку прогнозируется, что к 2050 году AMR станет причиной более 39 миллионов смертей во всём мире, потребность в инновационных инструментах наблюдения является насущной», — говорит профессор Эшболт.
«Мониторинг сточных вод самолётов может дополнить существующие системы общественного здравоохранения, обеспечивая раннее предупреждение о возникающих угрозах супербактерий».
«Это доказательство концепции с потенциалом для реального мира, — говорит доктор Ахмед. — Теперь у нас есть инструменты, чтобы превратить самолётные туалеты в систему раннего предупреждения о заболеваниях для улучшения управления общественным здоровьем».
Данное исследование основано на предыдущей работе CSIRO в сотрудничестве с доктором Яном Хозгудом (Qantas) и доктором Йохеном Мюллером (Университет Квинсленда), в ходе которой в сточных водах дальнемагистральных рейсов с возвращающимися австралийцами во время пандемии COVID-19 был идентифицирован вирус SARS-CoV-2. Эта работа продемонстрировала, что мониторинг сточных вод может предоставлять ценные данные для органов здравоохранения.