Острые проблемы сельского хозяйства, угрожающие здоровью всего человечества

Переработка экскрементов сельскохозяйственных животных может стать одним из главных методов в борьбе по преодолению устойчивости бактерий к антибиотикам. Учёные отмечают чрезмерное употребление ветеринарных препаратов в скотоводстве, что приводит к размножению инфекций в навозе и возникновение у них иммунитета к большинству медицинских лекарственных средств. Эксперты в здравоохранении приходят к выводу о том, что проблема, связанная с возникновением резистентности бактерий к антибиотикам кроется в первую очередь в сельскохозяйственной отрасли экономики.

Общественность против методов использования антибиотиков в животноводстве

В обзоре Европейского журнала о почвоведении, была проделана работа по изучению того, каким образ в животноводстве используются специальные ветеринарные лекарства. Исследование занималось изучением видов этих препаратов, их концентрацией, содержанием и обилием генов, которые приводят бактерии к устойчивости от антибиотиков. Из-за неправильного применения антибиотиков различные возбудители болезней попадают в почву вместе с навозом и компостом, что может принести значительный вред современному человеку.

В этом журнале также обсуждалась необходимость внедрения более жестких правил применения ветеринарных антибиотиков и проведения исследований в будущем, которые позволили бы более глубоко сформировать представление в научных кругах об антибиотикорезистентности.

«Переработка навоза приносит пользу почве, способствует улучшению её качества, но повсеместное распространение резистентности к возбудителям инфекции должна быть немедленно преодолена», так сказал китайский учёный Фэнг-Жи Чжао, который на данный момент является профессором Нанкинского сельскохозяйственного университета, расположенного в Китае.

Только некоторая доля употребляемых скотом препаратов перерабатывается и усваивается в их организме. Остальное количество антибиотических микроэлементов выделяется в экскрементах животных и таким путём остается в почве. Например, в Китае исследователи пришли к выводу о том, что ежегодные остатки антибиотиков в навозе могут достигать размера 29 000 — 87 000 тонн. В 2013 году, при использовании в общей сложности 36 антибиотических препаратов, включающих в себя 5 основных категорий (фторхинолоны, бета-лактамы, макролиды, сульфаниламиды и тетрациклины) было получено 92,7 тонн навоза, в 84.3% из которого содержались ветеринарные препараты.

Меры борьбы с резистентностью бактерий

Компостирование навоза, то есть его переработка, а в особенности термическим путём, способна подвергнуть химическому разложению от 50 до 99 % некоторых видов антибиотиков. В частности, такого, как тетрациклин, содержание которого обнаруживалось в почве. Но в остальных случаях многие антибиотические препараты, включающие в себя: сульфаметазин, офлоксацин и ципрофлоксацин, могут иметь сопротивление к термическому воздействию на них и по-прежнему оставаться в перерабатываемом навозе в огромных количествах.

Таким образом, из-за вышеописанных проблем, учёные в настоящее время заняты поиском путей, которые были бы способны устранить угрозу устойчивости бактерий к антибиотикам. Это имеет важное значение для всего человечества, так как есть вероятность появления неприятных последствий и для здоровья людей. Монреальский университет, расположенный в Канаде, на данный момент занимает лидирующие позиции по борьбе с этим современным недугом, появившемся в сельском хозяйстве.

Теоретические основы развития антибиотикорезистентности

Одной из причин возникновения бактериальной сопротивляемости к антибиотикам, как считают большинство медицинских организаций является следующая особенность строения молекулярного типа. В окружающей нас среде все гены кодируются в плазмидах (небольших молекулах ДНК), которые передаются между бактериями. Эти частицы физически отделены от геномных хромосом и способны реплицироваться автономно. Они имеют свойство по транспортировке полезных для бактерий генов. Особенно в тех случаях, когда в этих частицах содержится белок, который может наделить бактерию способностью сопротивляться антибиотикам. Команда учёных из Монреальского университета кафедры биохимии и молекулярной медицины разработали новый подход к воспрепятствованию передачи резистентных генов бактерий. Такое исследование, проведенное Бастианом Касом, Таруном Арей, Бенуа Бессетом и Кристианом Бароном было опубликовано в начале ноября в великобританском журнале «Scientific Reports».

Проведенные исследования и поставленные эксперименты

Учёные провели медицинское исследование разнообразных химических молекул, которые попадают под воздействие высокомолекулярных органических веществ и перестают сопротивляться антибиотикам. Рассмотрев эти гены при помощи рентгеноструктурного анализа, обнаружившиеся результаты дали исследователям выяснить точное место соприкосновения этих передающихся бактериям молекул. Наличие этой подтвержденной научными методами информации позволило учёным разработать более мощные связывающие молекулы, что в конечном итоге уменьшило перенос резистентных молекул, несущих в себе плазмиды генов.

Итоги научных достижений и надежды на технологический прогресс в будущем

Полагаясь на свои новые ошеломляющие открытия, Кристиан Барон и его коллеги объединили их совместную работу c Исследовательским институтом иммунологии и онкологии в Канаде. Целью их предстоящих исследований является разработка новых молекул, включающих себя мощнейших ингибиторов. То есть тех веществ, которые подавляют или задерживают течение физиологических или физико-химических процессов.

«В конечном счете, снижение активности передачи плазмид с резистентностью к антибиотикам может способствовать сохранению эффективности лекарственных средств. Тем самым эти достижения станут одним из элементов общей мировой стратегии, направленной на улучшение здоровья человека», сказал Кристиан Барон в своём интервью.

«Высказывают мнение, что к 2050 году пятьдесят миллионов людей могут погибнуть от бактерий, имеющих иммунитет к медицинским препаратам», — сказал рожденный в Торонто, ученый из Германии. «Подходит то время, когда мы не можем бороться с инфекциями при помощи антибиотиков. Несмотря на это, человек должен надеяться на благоприятный исход. Наука разработает новые методы и идеи по преодолению этого недуга. В этом явлении сейчас происходит большая активизация науки в мире. Я бы не сказал, что я чувствую себя в безопасности, но предельно определенно ясно, что мы добиваемся прогресса в этом вопросе».