Najnowsze badania zespołu z Argentyny i Niemiec wskazują, że glifosat — jeden z najczęściej stosowanych herbicydów na świecie — może przyczyniać się do selekcji bakterii wieloopornych. Analiza ponad 100 szczepów pochodzących ze szpitali, pól i rezerwatu przyrody wykazała powiązania między odpornością na glifosat a obecnością genów oporności na antybiotyki. Wynik ma implikacje dla polityki pestycydowej, ochrony środowiska i zarządzania ryzykiem w łańcuchu wodnym.
Co wykazało badanie?
Naukowcy z Instytutu Mikrobiologii Medycznej i Parazytologii w Buenos Aires oraz Karlsruhe Institute of Technology przebadali 102 szczepy bakterii z trzech środowisk: szpitali, gruntów rolnych/wykarmianych i sedymentów z rezerwatu Paraná delta. Każdy szczep testowano pod kątem wrażliwości na 16 antybiotyków powszechnie stosowanych w lecznictwie oraz na czysty glifosat i formulacje na jego bazie. Wynik: szczepy o wysokiej oporności na antybiotyki często wykazywały też wysoką tolerancję na glifosat, niezależnie od środowiska pochodzenia.
Metodyka i dobór próbek
Próbki pobrano w latach 2018–2020. Do analizy trafiło 68 izolatów z sedymentów rezerwatu, 15 z gleb i ferm wpływanych przez pestycydy oraz 19 szczepów klinicznych z lokalnych szpitali. Rezerwat jako miejsce poboru był istotny — herbicydy nie były tam stosowane, lecz obszar znajduje się w sąsiedztwie intensywnie użytkowanych rolniczo terenów, co pozwoliło zbadać wpływ krajobrazu rolniczego na rozkład oporności.
Kluczowe obserwacje
Najważniejsze wnioski to:
- wiele szczepów klinicznych (74% badanych) było opornych na karbapenemy — antybiotyki ostatniej linii,
- wszystkie szczepy pochodzące z szpitali wykazywały wysoką odporność na glifosat i formulacje zawierające ten związek,
- w środowiskowych izolatach znaleziono gatunki (np. Enterobacter), które tolerowały bardzo wysokie stężenia glifosatu (do 80 mg/ml), podczas gdy inne (np. Bacillus) były wrażliwe już przy niskich stężeniach.
Genetyczne pokrewieństwo i mechanizmy przenoszenia
Badacze zrekonstruowali filogenetyczne „drzewo” obejmujące wszystkie szczepy. Okazało się, że szczepy wykazujące największą odporność na glifosat były często blisko spokrewnione, niezależnie od miejsca pobrania. To sugeruje, że pewne genetyczne tło sprzyja jednoczesnej tolerancji na herbicyd i oporności na antybiotyki. Autorzy wskazują także na rolę obiegu wody jako mechanizmu przemieszczania się takich szczepów pomiędzy środowiskami — ze szpitali do rolnictwa i odwrotnie.
Dlaczego połączenie glifosatu i AMR jest istotne?
Do tej pory główne czynniki napędzające antybiotykooporność to nadużywanie antybiotyków w medycynie i hodowli zwierząt. Wyniki tego badania rozszerzają tę perspektywę: herbicydy używane powszechnie w rolnictwie mogą działać jako czynnik selekcyjny, faworyzując szczepy z genami odporności. W warunkach polowych i przy nieoczyszczonych ściekach szpitalnych takie szczepy mogą się rozmnażać i rozprzestrzeniać, zwiększając ryzyko trafienia do łańcucha ludzkich infekcji.
Konsekwencje regulacyjne i zdrowotne
Glifosat od dawna jest przedmiotem debat regulacyjnych: istnieją dowody jego wpływu na organizmy bezkręgowe oraz oceny Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC) wskazujące na prawdopodobne działanie rakotwórcze. Obecne badanie dodaje kolejny wymiar — skutki oddziaływania na mikrobiom środowiskowy i potencjalne wspieranie rozprzestrzeniania się genów oporności. Autorzy postulują, by w procesach rejestracji pestycydów uwzględniać testy na ko-selekcję z antybiotykami oraz informować na etykietach o ryzyku rozprzestrzeniania genów oporności (np. przez zanieczyszczoną wodę).
Ograniczenia i dalsze kierunki badań
Badanie obejmuje relatywnie niewielką pulę izolatów z regionu argentyńskiego, więc konieczne są próby potwierdzające w innych krańcach świata i przy różnych systemach rolnych. Konieczne jest także zidentyfikowanie konkretnych mechanizmów molekularnych łączących tolerancję na herbicydy z opornością na antybiotyki oraz ocena wpływu mieszanin formulacyjnych (substancja czynna plus dodatki) na selekcję mikroorganizmów.
Co to oznacza w praktyce
- Regulatorzy powinni rozważyć obowiązek testów ko-selekcji z antybiotykami przed zatwierdzeniem pestycydów.
- Monitoring ścieków szpitalnych i stanowisk rolniczych musi uwzględniać obecność bakterii odpornych zarówno na antybiotyki, jak i herbicydy.
- Rolnicy i zarządcy zieleni powinni ograniczać użycie glifosatu tam, gdzie możliwe, i stosować praktyki zmniejszające odpływ ścieków do wód powierzchniowych.
Źródło
Artykuł opiera się na materiale opublikowanym przez ScienceDaily: One of the world’s most popular weedkillers may be fueling deadly superbugs.
„may have the unintended side-effect of selecting for AMR” — źródło
„if these bacteria enter the environment through untreated wastewater” — źródło
