Luftverschmutzung im Zusammenhang mit globaler Zunahme von Antibiotikaresistenzen

Antibiotikaresistenzen stellen eine wachsende Bedrohung für die globale Gesundheit dar. Im Jahr 2019 verursachte es mehr als 1,27 Millionen Todesfälle weltweit– und es wird prognostiziert, dass antimikrobielle Resistenzen (einschließlich bakterieller Resistenzen gegen Antibiotika) dazu beitragen können 10 Millionen Todesfälle pro Jahr bis 2050.

Antibiotika werden zur Behandlung bakterieller Infektionen wie Harnwegsinfektionen und Lungenentzündung eingesetzt. Aber ihre Missbrauch und Überbeanspruchung hat zur Entstehung von Bakterien beigetragen, die über Gene verfügen, die es ihnen ermöglichen, der tödlichen Wirkung von Antibiotika zu widerstehen. Dies führt zu Infektionen, die viel schwieriger zu behandeln sind.

Antibiotikaresistenzen breiten sich hauptsächlich auf den Menschen aus kontaminierte Lebensmittel oder Wasser. Aber a Kürzlich durchgeführte Studie legt nahe, dass dies nicht die einzige Möglichkeit ist, wie sich resistente Bakterien verbreiten können. Laut Forschern aus China und Großbritannien könnte die Luftverschmutzung auch zur Verbreitung von Antibiotikaresistenzen führen.

Dies ist die erste Studie, die den Zusammenhang zwischen erhöhter Antibiotikaresistenz und Luftverschmutzung weltweit umfassend abschätzt.

Die Belastung durch Luftverschmutzung

Die Übersicht analysierte die Ergebnisse früherer Studien, die Muster der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen in der Luft über fast zwei Jahrzehnte hinweg untersuchten. Sie untersuchten 12 Forschungsstudien, die in 116 Ländern durchgeführt wurden – darunter Großbritannien, die USA, China, Indien und Australien. Diese Studien schätzten das Auftreten antibiotikaresistenter Bakterien oder Gene in der Atmosphäre.

Die Studie befasste sich speziell mit der gefährlichsten Art der Luftverschmutzung:PM2,5. Hierbei handelt es sich um Partikel mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern – etwa 3 % des Durchmessers einer menschlichen Haarsträhne. PM2,5 ist mit bloßem Auge nicht sichtbar und kann leicht eingeatmet werden.

Die Studie ergab, dass die Antibiotikaresistenz mit steigenden PM2,5-Konzentrationen in der Luft zunahm. Jeder Anstieg der PM2,5-Konzentration um 10 % war mit einem weltweiten Anstieg der Antibiotikaresistenz um 1,1 % und 43.654 Todesfällen durch antibiotikaresistente bakterielle Infektionen verbunden.

Die Studie ergab, dass die höchsten Antibiotikaresistenzen in Nordafrika und Westasien beobachtet wurden. Diese Gebiete wiesen auch die stärkste PM2,5-Belastung auf. Im Vergleich dazu wiesen Europa und Nordamerika – wo die PM2,5-Belastung im Durchschnitt am niedrigsten war – auch geringere Antibiotikaresistenzen auf.

Die Studie berichtete auch, dass bereits ein Anstieg von PM2,5 um nur 1 % in allen Regionen mit einem Anstieg der Klebsiella pneumoniae-Resistenz gegen mehrere Antibiotika verbunden war – einschließlich Polymyxine, die das letzte Mittel gegen Antibiotika sind. Dieses Bakterium verbreitet sich typischerweise in Krankenhäusern und kann Lungenentzündung, Meningitis und Harnwegsinfektionen verursachen.

Obwohl Klebsiella nicht über die Luft verbreitet wird, deutet dies darauf hin, dass Luftverschmutzung auch das Gedeihen und die Ausbreitung resistenter Bakterien erleichtern kann in der Umwelt.

Die Studie zeigt, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Antibiotikaresistenz besteht. Obwohl die Autoren keine Hinweise auf einen ursächlichen Zusammenhang zwischen den beiden Faktoren erbrachten, fanden sie Antibiotikaresistenzgene in der DNA von Bakterien, die aus Luftproben sequenziert wurden. Dies deutet darauf hin, dass PM2,5 die Verbreitung antibiotikaresistenter Bakterien und Gene über die Luft erleichtern könnte.

Ausbreitung des Widerstands

Dies ist nicht die erste Studie, die einen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Antibiotikaresistenz zeigt.

Auch Luftverschmutzung ist nachweislich ein Risikofaktor für die durch das Bakterium verursachte Tuberkulose Mycobacterium tuberculosis. Dieses Bakterium hat eine Resistenz gegen mehrere Antibiotika entwickelt.

Eine Studie in Hongkong ergab ebenfalls einen Zusammenhang zwischen Outdoor-Aktivitäten Exposition gegenüber PM2,5 und Tuberkulose. Die Studie ergab, dass ein Anstieg der PM2,5-Konzentrationen im Winter mit einem Anstieg der Zahl der Tuberkulosefälle um 3 % im folgenden Frühjahr und Sommer verbunden war.

Es ist jedoch immer noch unklar, welche zugrunde liegenden Mechanismen die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen in der Luftverschmutzung ermöglichen könnten. Für zukünftige Studien wird es wichtig sein, dies zu untersuchen.

Aus dieser und anderen Studien wissen wir, dass PM2,5 antibiotikaresistente Bakterien oder Gene beherbergen kann, die über das Virus in den menschlichen Körper gelangen können Atmungssystem Wann wir atmen.

Das wissen wir auch aus früheren Studien antibiotikaresistente Bakterien und ihre Gene können über Atemtröpfchen über die Luft von einer Person zur anderen übertragen werden. Beim Niesen, Husten und sogar Sprechen können Atemtröpfchen freigesetzt werden. Es ist auch möglich, dass eine Person, die antibiotikaresistente Bakterien aus der Luft eingeatmet hat, diese beim Husten oder Niesen an eine andere Person weitergibt.

Auch durch Luftverschmutzung verursachte Umweltveränderungen (z. B. erhöhte Temperatur und Luftfeuchtigkeit) können dazu führen Dadurch können sich resistente Bakterien leichter vermehren. Aber auch hier wird es für Forscher wichtig sein, Studien durchzuführen, um zu untersuchen, ob dies der Fall ist.

Für Forscher wird es auch wichtig sein, die Rolle anderer Faktoren (außer PM2,5) zu untersuchen, die zur Antibiotikaresistenz beitragen können. Zum Beispiel die Belastung durch Schadstoffe, die Lebensmittel, die wir essen, der Einsatz von Antibiotika bei Tieren und Umweltkatastrophen.

Auch wenn wir möglicherweise nicht genau wissen, wie Luftverschmutzung zur Verbreitung von Antibiotikaresistenzen beiträgt, ist der Zusammenhang zwischen beiden klar. Luftverschmutzung wird auch mit einer Reihe anderer Gesundheitsprobleme in Verbindung gebracht – darunter Herzkreislauferkrankung, Asthmaärmer Lungenfunktion und größer Risiko einer Depression.

Angesichts der vielen Schäden, die die Luftverschmutzung bereits für unsere Gesundheit hat, untermauert diese Studie die Argumente nur noch mehr Luftqualität verbessern und die Umweltverschmutzung weltweit reduzieren.

Bereitgestellt von The Conversation

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