Невидимая угроза: как бытовая химия учит кишечные бактерии сопротивляться антибиотикам

Исследователи Кембриджского университета совершили тревожное открытие: сотни химических соединений, повсеместно окружающие нас в быту, способны не только угнетать жизнедеятельность полезных бактерий кишечника, но и формировать у них устойчивость к антибиотикам, пишет Nature Microbiology.

В рамках масштабного эксперимента было идентифицировано 168 промышленных химикатов, оказывающих токсическое воздействие на ключевые виды здоровой микрофлоры. Эти вещества, проникая в организм с пищей, водой и через окружающую среду, ранее не рассматривались как потенциально опасные для бактериальных сообществ.

В лабораторных условиях ученые проанализировали влияние 1076 распространенных загрязнителей на 22 разновидности микроорганизмов, составляющих основу кишечного микробиома. Результаты показали, что такие вещества, как пластификаторы из резины и пластика, антипирены (огнезащитные добавки), а также сельскохозяйственные пестициды, обладают выраженной способностью нарушать баланс микрофлоры. Стремясь выжить в неблагоприятных условиях, бактерии запускают механизмы адаптации, и часть из них в результате развивает резистентность к препаратам вроде ципрофлоксацина. Если такой процесс происходит в человеческом кишечнике, это может серьезно осложнить терапию бактериальных инфекций.

Ученые подчеркивают, что современные протоколы оценки безопасности химических продуктов не принимают во внимание их влияние на микробиом. Считается, что инсектициды targeted только на насекомых, фунгициды — на грибки, а промышленные добавки по умолчанию биологически инертны. Однако практика продемонстрировала, что реальная картина гораздо сложнее и менее предсказуема.

«Мы были поражены масштабами воздействия. Многие промышленные соединения, которые считались безопасными, проявили выраженную токсичность в отношении бактерий», — поделился впечатлениями доктор Индра Роу из Токсикологического центра Кембриджского университета.

Для практического применения полученных знаний научная группа разработала алгоритм искусственного интеллекта, способный прогнозировать риск для микрофлоры еще на стадии проектирования новых химических соединений. Как пояснил руководитель работы профессор Киран Патил, это открывает путь к концепции, при которой потенциальное воздействие на микроорганизмы закладывается в свойства вещества изначально.

Вместе с тем авторы исследования признают, что на текущий момент не до конца ясно, в каких именно концентрациях эти загрязнители достигают кишечника в реальной жизни. Определение фактических уровней воздействия станет задачей для будущих изысканий, которые потребуют детального анализа всего спектра химических веществ, присутствующих в организме.

«Мы лишь в начале пути понимания того, как химическая среда взаимодействует с нашими внутренними микроорганизмами. Следующий критически важный шаг — собрать данные из реальной жизни, чтобы оценить, насколько наши лабораторные выводы соответствуют процессам внутри человека», — резюмировал Патил.

Пока же ученые советуют не пренебрегать простыми профилактическими мерами: тщательно мыть фрукты и овощи и по возможности отказаться от использования бытовых пестицидов, особенно в помещениях. Это не может обеспечить полную защиту, но позволяет значительно сократить ежедневную химическую нагрузку на хрупкую экосистему кишечника.