Исследователи из Техасского университета в Остине обнаружили, что вероятность выживания медоносных пчел, получавших обычный антибиотик, в два раза меньше, чем у группы нелеченых пчел, что может иметь последствия для здоровья пчел и одинаковые люди.
Ученые обнаружили, что антибиотики уничтожают полезные кишечные бактерии у пчел, уступая место вредным патогенам, которые также встречаются у людей. Исследование является последним открытием, указывающим на то, что чрезмерное использование антибиотиков иногда может сделать живые существа, в том числе людей, более болезненными.
Команда UT Austin под руководством профессора Нэнси Моран и исследователя с докторской степенью Кейси Рэйманн обнаружила, что после лечения распространенным антибиотиком тетрациклином у пчел было значительно меньше естественных кишечных микробов, то есть здоровых бактерий, которые могут помочь блокировать патогены., расщепляют токсины, способствуют усвоению питательных веществ из пищи и многое другое. Они также обнаружили повышенный уровень Serratia, патогенной бактерии, поражающей людей и других животных, у пчел, получавших антибиотики, что позволяет предположить, что повышенная смертность могла быть результатом потери кишечных микробов, обеспечивающих естественную защиту от опасных бактерий.
Открытие имеет важное значение для пчеловодов и сельскохозяйственной отрасли. Десять лет назад пчеловоды США начали обнаруживать, что их ульи уничтожены явлением, известным как расстройство распада колонии. Миллионы пчел таинственным образом исчезли, оставив на фермах меньше опылителей для сельскохозяйственных культур. Объяснения этого явления включают воздействие пестицидов, потерю среды обитания и бактериальные инфекции, но теперь ученые говорят, что антибиотики, которые давали пчелам, также могут играть роль.
«Наше исследование показывает, что нарушение микробиома кишечника медоносных пчел является фактором, возможно, одним из многих, который может сделать их более восприимчивыми к сокращению численности и разрушению колонии», - сказал Моран. «Возможно, антибиотики были недооцененным фактором распада колонии».
Результаты опубликованы в онлайн-журнале PLOS Biology.
Пчелы являются полезной моделью микробиома кишечника человека по нескольким причинам. Во-первых, у пчел и людей в кишечнике есть естественное сообщество микробов, называемое кишечным микробиомом, которое помогает ряду функций, включая модулирование поведения, развития и иммунитета. Во-вторых, у обоих есть специализированные кишечные бактерии, которые живут только в кишечнике хозяина и передаются от человека к человеку во время социальных взаимодействий.
Согласно этому исследованию, чрезмерное использование антибиотиков может увеличить вероятность заражения патогенными микроорганизмами.
«Мы не предлагаем людям прекратить использование антибиотиков», - сказал Моран. «Антибиотики спасают жизни. Они нам определенно нужны. Нам просто нужно быть осторожными с их использованием».
В крупномасштабном сельском хозяйстве США пчеловоды обычно обрабатывают свои ульи антибиотиками несколько раз в год. Стратегия направлена на предотвращение бактериальных инфекций, которые могут привести к широко распространенному и разрушительному заболеванию, поражающему личинок пчел.
«Пчеловодам полезно использовать антибиотики для защиты своих ульев от гнильца», - сказал Рэйманн, имея в виду болезнь. «Но эта работа предполагает, что они также должны учитывать, сколько и как часто они лечат крапивницу».
Для проведения исследования исследователи удалили сотни пчел из давно установленных ульев на крыше здания университета и доставили их в лабораторию, где одних кормили сладким сиропом с антибиотиками, а других кормили только сиропом. Исследователи нарисовали маленькие цветные точки на спинках пчел, чтобы указать, кто получал антибиотики, а кто нет. После пяти дней ежедневной обработки пчел возвращали в ульи. В последующие дни исследователи собрали обработанных и необработанных пчел, чтобы подсчитать, сколько из них еще живы, и взять образцы их кишечных микробов.
Около двух третей необработанных пчел все еще присутствовали через три дня после повторного введения в улей, в то время как только около трети обработанных антибиотиками пчел все еще присутствовали.
Добавляя дополнительный вес гипотезе о том, что пчелы, получавшие антибиотики, страдали от более высокой смертности из-за более низкой устойчивости к патогенным бактериям Serratia, исследователи провели дополнительный эксперимент, в котором они подвергли пчел, обработанных антибиотиками, заражению Serratia и наблюдается гораздо более высокая смертность, чем у необработанных пчел.
«Это было только у пчел, но, возможно, то же самое происходит и с вами, когда вы принимаете антибиотики», - сказал Рэйманн. «Я думаю, нам нужно быть более осторожными в том, как мы используем антибиотики».