Bakterie odolné proti antibiotikům se dostaly i k medvědům, kteří žijí stovky kilometrů od lidí. Pronikly tam nečekaně rychle, ukázal rozsáhlý výzkum ze Švédska.
Už na počátku dvacátého století ze Švédska prakticky vymizeli medvědi – do té doby dominantní predátoři tamní přírody. O život jim usilovali jak lovci trofejí, tak i rozzlobení zemědělci, jimž zvířata zabíjela dobytek. O sto let později se ale do švédské přírody tyto šelmy opět vrací, především díky snahám ochranářů.
Nový výzkum obnovujících se populací medvědů teď ukázal něco pozoruhodného: genetické informace získané z jejich zubů odhalily, že téměř okamžitě po zavedení antibiotik v 50. letech 20. století pronikly tyto léky i do těch nejodlehlejších švédských lesů. Objev by mohl vědcům pomoci lépe pochopit šíření odolnosti bakterií vůči antibiotikům, což je celosvětový problém s velkými dopady na lidské zdraví.
„Tato studie je opravdu moc pěkný příklad toho, jak lze využít desítky let starou zvířecí DNA pro řešení reálných lidských problémů současnosti,“ zhodnotil výzkum pro odborný žurnál Science James Fellows Yates, archeogenetik z Institutu Maxe Plancka pro studium lidských dějin, který se na studii nepodílel.
Hlavní autorkou byla mikrobioložka Jaelle Brealeyová. Ta strávila stovky hodin zkoumáním lebek medvědů ze sbírky Švédského národního muzea zahrnující exempláře od poloviny devatenáctého století až do současnosti. Hledala na jejich zubech nápadné změny barvy, které ukazují na přítomnost zubního kamene. Takové stopy se v posledních desetiletích analyzují i u lidí – dá se z nich odvodit zdraví i detaily o potravě daného jedince a zprostředkovaně i celé skupiny nebo kmene, jehož byl daný člověk členem.
Brealeyová a její spoluautoři shromáždili materiál od 82 medvědů tak, že seškrábali filmy medvědího zubního kamene na hliníkovou fólii. Genetická analýza v něm odhalila rozmanité společenství bakterií žijících v ústech zvířat, známé jako ústní mikrobiom. Vědci ale u některých z těchto bakterií našli také geny pro rezistenci vůči antibiotikům, které se u některých bakterií vyvíjejí v reakci na antibiotika v prostředí.
Kdy začali mikrobi „válku“ proti lidstvu
Mikrobiologové někdy popisují antibiotickou rezistenci jaké zápas, nebo dokonce válku mezi lidstvem a bakteriemi. Poté, co člověk přišel s penicilinem, znamenalo to pro něj zásadní změnu – lidé i zvířata přestali umírat při běžných operacích, chirurgům se otevřely netušené možnosti dříve nemožných zákroků a lidé začali dostávat transplantované orgány. Nic z toho by před antibiotiky nebylo možné.
Jenže bakterie se mění tak rychle a je jich tolik, že se u nich začala postupně vyvíjet odolnost proti nejrůznějším druhům antibiotik. Vědci se je pokoušeli vylepšovat, ale bakterie se opět přizpůsobily.
V současné době lidstvo v tomto závodě stále ještě vede, ale mikrobi začínají v posledních letech tento náskok rychle zkracovat: přibývá bakterií, na něž už nefungují ani ta nejsilnější antibiotika a v nemocnicích kvůli tomu umírá stále více lidí. Světová zdravotnická organizace proto označuje odolnost vůči antibiotikům za jednu z největších hrozeb pro globální lidské zdraví.
Výsledky švédské studie tento boj zachytily velmi přesně. Ukázaly, že po zavedení antibiotik v roce 1951 ve Švédsku prudce vzrostla rezistence. Stejně jako většinu světa i Švédsko zachvátila vlna nadšení pro tyto léky a používaly se všude – od nemocnic až po farmy, kde se jimi léčila hospodářská zvířata. Do roku 1970 se ve Švédsku vyrábělo více než 40 tisíc kilogramů antibiotik ročně.
Medvědí zuby jsou dokladem toho, co se dělo dál: Rozsáhlé používání antibiotik vedlo k nárůstu množství bakterií odolných vůči antibiotikům: V letech 1951 až 1970 obsahovaly bakterie ve vzorcích zubního kamene dvakrát více genů rezistence vůči antibiotikům než zubní kámen z doby před érou antibiotik, popsali vědci v časopise Current Biology. „Když lidé začnou používat antibiotika, dostanou se tyto léky do životního prostředí,“ říká spoluautorka Katerina Guschanská.
Genetička ukazuje, že medvědi slouží jako jakési měřítko většího problému: všudypřítomné šíření genů rezistentních vůči antibiotikům se vrací a ovlivňuje lidské zdraví, protože vytváří rezervoáry bakterií schopných přežít i ty nejsilnější léky.
K překvapení vědců měli dokonce i medvědi žijící stovky kilometrů od lidských sídel v zubním kameni téměř stejné množství bakterií rezistentních vůči antibiotikům jako medvědi žijící blíže k lidem. Výzkum neukazuje, jak k tomu došlo, ale Guschanská i Brealeyová si myslí, že se antibiotika dostala do přírody vodou z farem – mohla kontaminovat potoky a řeky, a rozšířit se tak prakticky po celém Švédsku.
Příběh s dobrým koncem
Tento příběh o rezistenci vůči antibiotikům má ale také až překvapivě šťastný konec. Švédsko totiž od roku 1986 omezilo používání těchto léků u hospodářských zvířat a od roku 1995 začalo regulovat prodej antibiotik pro lidi i zvířata. Produkce a používání antibiotik v zemi poté výrazně poklesly – a tento trend je dobře patrný i u medvědů. Bakterie získané ze zvířat žijících ve Švédsku kolem roku 2000 už měly mnohem méně genů spojených s odolností vůči antibiotikům.
Pro Guschanskou je to znamení, že příroda dokáže léčit. „Vždycky si myslíme, že všechno pokazí lidé,“ říká. „Ale když lidé dělají správné věci, existuje šance zvrátit následky – alespoň v tomto případě se to povedlo.“
