Forskere har vist, at bakterier kan udveksle gener på tværs af stammer. Den viden kan forhåbentlig bruges til at reducere spredningen af antibiotikaresistens.
Et nyt studie af bakterier i spildevandsrensningsanlæg har rokket ved vores hidtidige antagelse om, at udveksling af gener mellem bakterier kun sker inden for bakteriestammer, der er tæt beslægtede.
”Vi kan nu påvise i laboratoriet, at bakterier i langt højere grad end hidtil antaget er i stand til at udveksle arvemateriale og således også resistens mod antibiotika. Hvor vi tidligere antog, at spredningen primært foregik mellem tæt beslægtede arter, ser vi nu i vores forsøg, at der også sker en betydelig udveksling mellem ikke tæt beslægtede arter. Bakterierne har en unik evne til at overskride artsbarrierer. En evne vi ikke kender fra andre organismer. Det ville svare til, at en kanin over få generationer udviklede vinger for derved bedre at kunne slippe væk fra ræven.” forklarer professor Søren Sørensen fra Biologisk Institut, Københavns Universitet, hvis forskergruppe sammen med professor Barth F. Smets' forskergruppe på DTU Miljø står bag de nye opdagelser.
”Forståelsen af disse unikke karakteristika ved bakterielle samfund giver os bedre muligheder for at forstå antibiotikaresistens og derved også, hvordan vi kan stoppe den nuværende stigning i spredningen af blandt andet multiresistente bakterier som MRSA,” siger Søren Sørensen.
Forskerne har for første gang fulgt spildevandets vej, fra det lukkes ud i kloaksystemet, til det ender på den anden side af rensningsanlægget. Ved at analysere prøver taget fra forskellige steder i spildevandsstrømmen fra hospital til udledning i vandområder har det været muligt for forskerne at kortlægge, hvor og i hvilket omfang bakterierne udveksler arvemateriale. Resultaterne understreger vigtigheden af, at spildevandsrensningsanlæg fremadrettet kommer til at spille en rolle i forhold til at reducere spredningen af antibiotikaresistens. Analyserne viste, at bakteriernes evne til at overføre arvemateriale ikke svækkes på vejen fra kloakken, til det kommer ud igen efter rensningsanlægget, ligesom det også blev tydeligt, at bakterierne - i langt højere grad end tidligere antaget - er i stand til at overføre gener til bakterier fra andre arter end deres nærmest beslægtede.
”Vi kunne ved at mærke de genetiske elementer, som koder for antibiotikaresistens med en grøn markør, følge disse gener gennem spildevandssystemet, og ved hjælp af avanceret teknologi ganske enkelt tælle os til, hvordan og i hvilket omfang overførslerne finder sted. De opnåede resultater åbner flere døre til forståelsen af den øgede resistens, vi netop nu ser på verdensplan, og vi kan nu begynde at afdække, hvordan vi undgår, at blandt andet rensningsanlæg bliver hot spots for overførsel af resistens. Vi kan med disse resultater påvise, at antibiotikaresistensgener er utrolig 'overlevelsesdygtige' og kan forblive i miljøer selv under forhold, vi før ikke troede muligt. Denne viden er helt central, hvis vi skal vende den nuværende udvikling på området,” siger Liguan Li fra DTU's forskergruppe, der er hovedforfatter på den publikation, som beskriver det nye studie og dets resultater.
Kommende studier skal udvikle guidelines til spildevandsrensning
Der er fortsat et stykke vej, før den nye viden kan anvendes til konkret at begrænse overførslen af antibiotikaresistente gener. Det næste skridt for forskerne bliver derfor at lave en større sammenlignende afdækning af forskellige typer spildevandsrensning.
”Vi vil nu undersøge forskellige udformninger af rensningsanlæg for at se, om de har betydning for overførslen af gener mellem bakterier. Undersøgelsen vil omfatte rensningsanlæg i Danmark, Sverige, England og Spanien, og vi vil i samtlige lande følge bakterierne, som de reelt forekommer; altså fra konkrete toiletskyl til de forlader rensningsanlægget og kommer i kredsløb igen. Opsætningen fra laboratoriet skal således gentages i større skala i virkelighedens spildevandssystemer. På den baggrund kan vi forhåbentlig udforme anbefalinger til, hvordan man bedst muligt håndterer spildevand med henblik på at begrænse spredning af antibiotikaresistens,” siger professor Barth F. Smets.
De foreliggende resultater giver anledning til optimisme blandt de involverede forskere, da den nye viden om bakteriernes evne til at overføre resistens giver mulighed for mere målrettet at bekæmpe den stigende spredning af antibiotikaresistens, som er et verdensomspændende problem.
”Det er således ikke kun et vigtigt resultat for os som forskere, det er mindst lige så vigtigt for den erklærede krig mod multiresistente bakterier,” siger Barth F. Smets. Og Søren Sørensen tilføjer: ”Vi håber også, at en sidegevinst kunne være, at vores øgede forståelse for, hvordan bakterier tilpasser sig hinanden og det miljø, de lever i, kan hjælpe os til at udnytte de mange gode egenskaber for vores helbred, vi også finder hos bakterierne”.