Uczeni od dawna zastanawiają się, jak wysoko sięga ziemskie życie. Przez wiele lat za granicę biosfery uznawano wysokość 75 km, ale ostatnie doniesienia sugerują, że może ona sięgać nawet 120 km, a być może i wyżej. W 2019 r. głośno było o znalezieniu bakterii Deinococcus radiodurans na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, 400 km nad powierzchnią Ziemi. Zarówno w górnej mezosferze, jak i termosferze występują silne pionowe wiatry, więc transmisja bakterii na różnych wysokościach nie powinna nikogo dziwić.
Czytaj też: Te bakterie uodpornią nas na trucizny. Wreszcie będziemy mogli przeżyć w środowiskach ekstremalnych
Gdzie bakterie, tam i geny oporności na antybiotyki. Zespół naukowców z Uniwersytetu Laval wykazał, że mogą być one transportowane przez chmury, a to oznacza jeszcze jedną – nieznaną wcześniej – ścieżkę nabywania lekooporności. Potwierdzono to publikacją w czasopiśmie Science of The Total Environment.
Dr Florent Rossi z Uniwersytetu Laval mówi:
To pierwsze badanie, które pokazuje, że chmury są siedliskiem genów oporności na antybiotyki pochodzenia bakteryjnego w stężeniach porównywalnych z innymi środowiskami naturalnymi.
Geny oporności na antybiotyki jak deus ex machina
Naukowcy przebadali próbki chmur ze szczytu Puy de Dôme, nieaktywnego wulkanu znajdującego się w Masywie Centralnym we Francji. Stacja badań atmosferycznych znajduje się na wysokości 1465 m n.p.m. i to właśnie tam przeprowadzono 12 sesji pobierania próbek. Okazało się, że zawierały one średnio ok. 8000 bakterii na ml wody w chmurze.
Bakterie te zwykle żyją na powierzchni roślin lub w oceanach. Są one aerozolowane przez wiatr lub działalność człowieka, a niektóre z nich wznoszą się do atmosfery i uczestniczą w tworzeniu chmur. Stężenia są różne: wahają się od 330 do ponad 30 000 bakterii na ml wody w chmurze. Od 5 proc. do 50 proc. tych bakterii może być żywych i potencjalnie aktywnych.
Badania wykazały, że chmury zawierają średnio 20 800 kopii genów oporności na antybiotyki na mililitr wody. Co to oznacza? Transport genów oporności na antybiotyki w powietrzu jest zjawiskiem naturalnym i nie sposób go zahamować. Niestety, nadużywanie antybiotyków w rolnictwie i medycynie przyczynia się do rozprzestrzeniania opornych szczepów, które są trudniejsze do wyleczenia.
Czytaj też: Tak bakterie unikają antybiotyków. Odkryto nieznany mechanizm
Dr Florent Rossi dodaje:
Nasze badanie pokazuje, że chmury są ważną drogą dla krótko- i długodystansowego rozpraszania genów oporności na antybiotyki. Idealnie byłoby móc zlokalizować źródła emisji z działalności człowieka, aby ograniczyć rozprzestrzenianie się tych genów. Nie wydaje się to jednak możliwe, zatem trzeba zrobić wszystko, by ograniczyć globalne stosowanie antybiotyków.
Jeszcze nie wiadomo, jaki jest wpływ genów oporności na antybiotyki pochodzących z chmur na zjadliwość bakterii i występowanie chorób na świecie. Być może to ważny czynnik, który do tej pory nam umykał. To z kolei pozwoliłoby na uwzględnienie go w programach szczepień ochronnych, np. zwiększenie częstotliwości w miejscach zachmurzonych i wietrznych.