Trái Đất nóng lên làm gia tăng mầm mống kháng kháng sinh trong đất

Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, các nhà khoa học giải thích rằng nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của Actinomycetota - một nhóm vi khuẩn chủ yếu là Gram dương vốn mang sẵn nhiều gen kháng thuốc trong tự nhiên. Khi nhóm vi khuẩn này sinh sôi mạnh mẽ, nồng độ tổng thể của các gen kháng kháng sinh trong đất cũng tăng vọt theo.

Giới khoa học dự đoán rằng, nếu không được giải quyết nghiêm túc, tình trạng kháng kháng sinh có thể cướp đi sinh mạng của 10 triệu người mỗi năm vào năm 2050. Nguồn nước và đất đai xung quanh chúng ta vốn là một ổ chứa khổng lồ các gen kháng kháng sinh. Các mầm bệnh hoàn toàn có thể "học lỏm" và tiếp nhận những gen này để sống sót trước các loại thuốc đặc trị. Do đó, việc hiểu rõ mối liên hệ giữa hiện tượng nóng lên toàn cầu và sự biến đổi của đất đai là vô cùng quan trọng để lường trước các rủi ro tiềm ẩn đối với sức khỏe con người và nền nông nghiệp.

Để đi đến kết luận này, các nhà nghiên cứu đã kết hợp một thử nghiệm thực địa dài hạn với công nghệ phân tích di truyền tiên tiến. Trong suốt 11 năm (từ 2009 đến 2020), họ đã thiết lập các lô đất thử nghiệm trên một đồng cỏ cỏ cao, nơi họ có thể mô phỏng chính xác các điều kiện khí hậu trong tương lai.

Nhóm nghiên cứu sử dụng lò sưởi hồng ngoại để duy trì nhiệt độ đất luôn nóng hơn 3 độ C so với môi trường tự nhiên, điều chỉnh mực nước để mô phỏng hạn hán hoặc mưa lớn cực đoan, đồng thời cắt cỏ hằng năm để mô phỏng hoạt động chăn thả gia súc. Sau đó, họ sử dụng các phương pháp giải trình tự gen hiện đại để lập bản đồ toàn bộ DNA có trong mẫu vật, giúp quan sát chi tiết những gen kháng kháng sinh nào đang hiện diện.

Kết quả thí nghiệm cho thấy nhiệt độ ấm lên không chỉ làm tăng số lượng mà còn khiến các gen kháng thuốc trở nên cơ động hơn, cho phép chúng di chuyển dễ dàng hơn giữa các loài vi khuẩn khác nhau. Nghiên cứu cũng ghi nhận sự gia tăng của các gen liên quan đến khả năng kháng lại glycopeptide và rifamycin - những loại kháng sinh quan trọng chuyên nhắm vào vi khuẩn.

Cùng lúc đó, các gen kháng thuốc liên quan đến mầm bệnh trên thực vật cũng trở nên phổ biến hơn. Điều này báo hiệu rằng trong một thế giới nóng lên, việc kiểm soát dịch bệnh mùa màng bằng các phương pháp truyền thống sẽ ngày càng trở nên khó khăn.

Khi mang các mẫu đất về phòng thí nghiệm để nuôi cấy và thử nghiệm, kết quả đã xác nhận nỗi lo ngại của các nhà khoa học. Vi khuẩn lấy từ những lô đất bị làm nóng tỏ ra cực kỳ ngoan cường, thể hiện sức đề kháng vượt trội trước 22 loại kháng sinh khác nhau so với vi khuẩn ở các lô đất mát mẻ hơn.

Nghiên cứu này khẳng định tình trạng nóng lên toàn cầu đang thực sự làm tăng tốc quá trình kháng kháng sinh ở vi sinh vật trong đất trên cả phương diện di truyền lẫn sinh thái. Khám phá này mang những ý nghĩa to lớn đối với sức khỏe cộng đồng và tính bền vững của môi trường.

Trong thời gian tới, giới khoa học sẽ cần thêm nhiều nghiên cứu trên các thảm thực vật và kiểu khí hậu khác nhau để xây dựng một cơ sở bằng chứng vững chắc hơn, từ đó định hướng cho công tác quản lý nông nghiệp và môi trường trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang diễn ra phức tạp./.