Вирусы в пластиковых отходах могут незаметно ускорить распространение устойчивости к антибиотикам

Загрязнение пластиком выходит далеко за рамки видимого мусора на суше и в морях. Как пишут исследователи в новом обзорном материале журнала Biocontaminant, вирусы, обитающие на поверхности пластиковых частиц, могут иметь гораздо более важное значение в распространении антибиотикорезистентности, чем считалось ранее. Это вызывает серьезные опасения как для экосистем, так и для здоровья людей по всему миру.

Попадая в природную среду, пластик быстро обрастает микробными сообществами – биопленками, которые называют "пластисферой". Уже известно, что такие связанные с пластиком микробы служат резервуарами генов устойчивости к антибиотикам. Новые данные указывают на то, что вирусы – самые многочисленные биологические сущности на планете – могут активно способствовать передаче этих генов между микроорганизмами, усиливая проблему.

Вирусы способны передавать бактериям фрагменты ДНК с помощью механизма, известного как горизонтальный перенос генов. В биопленках пластисферы, где микроорганизмы находятся в тесном контакте, такие процессы происходят особенно эффективно: вирусам проще перемещать гены устойчивости к антибиотикам между разными видами бактерий, включая потенциально опасные для человека. Кроме того, некоторые вирусы несут так называемые вспомогательные метаболические гены, которые помогают бактериям лучше переносить неблагоприятные условия – например, воздействие антибиотиков или токсичных загрязнителей, тем самым косвенно усиливая формирование устойчивых форм.

Исследователи подчеркивают, что роль вирусов зависит от среды обитания. В водных экосистемах, связанных с пластисферой, вирусы чаще демонстрируют стратегии, благоприятствующие обмену генами, что может повышать риск распространения резистентности. В почвенной среде, напротив, вирусы иногда сдерживают рост устойчивых бактерий, уничтожая их носителей. Такое различие указывает на важность учета конкретных условий окружающей среды при оценке последствий пластикового загрязнения.

Авторы подчеркивают необходимость дальнейших научных работ, которые позволят напрямую оценить, как именно происходит обмен генетическим материалом между вирусами и бактериями на пластиковых поверхностях. Также они указывают на важность улучшения методов выявления генов устойчивости к антибиотикам, переносимых вирусами. Полученные таким образом данные могут стать основой для более эффективного экологического мониторинга и для создания подходов к управлению пластиковыми отходами, направленных на уменьшение угрозы распространения антибиотикорезистентности.