Wywiad z prof. dr hab. Anną Lenart-Boroń „Odkrywanie świata mikrobiologii”

Transkrypcja wywiadu:

Fundacja TYGIEL: Dzień dobry Państwu, chciałbym rozpocząć część właściwą wywiadu od przedstawienia osoby, z którą mam przyjemność rozmawiać. Dzisiaj cieszę się możliwością zadawania pytań, a tym bardziej słuchania odpowiedzi od Pani Profesor dr hab. inż. Anny Lenart-Boroń. Pani Profesor jest reprezentantką Katedry Mikrobiologii i Biomonitoringu Wydziału Rolniczo-Ekonomicznego Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. Chmura wyrazowa zainteresowań badawczych Pani Profesor pełna jest wyrazów takich jak woda, gleba, mikroorganizmy czy nauki środowiskowe. Serdecznie witam, Pani Profesor.

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Dziękuję za zaproszenie. Witam wszystkich i jest mi bardzo miło rozmawiać z Panem.

Fundacja TYGIEL: Na początek chciałbym prosić o pewne rozszyfrowanie pojęć, które widzimy w Pani pracy naukowej: antropopresja, antybiotyki, antybiotykooporność, biomonitoring. Jakbym mógł prosić o kilka słów na ten temat.

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Dobrze, oczywiście. Właśnie przede wszystkim chciałam powiedzieć, że bardzo się cieszę, że będę miała okazję pewne pojęcia wyjaśnić. Też w związku z tym, że dużo się mówi o antybiotykach, antybiotykooporności – trochę na ten temat można usłyszeć w mediach, trochę poczytać w prasie, ale wydaje mi się, że być może niewystarczająco, gdyż wokół tych tematów narosły pewne mity, więc może pozwolę sobie część wyjaśnić.

To zacznę może od tej pierwszej, która prowadzi do wszystkiego dalej, czyli od antropopresji. Antropopresja to innymi słowy presja antropogeniczna, czyli wszystkie działania człowieka, które on wywiera, czy też oddziaływania, które wywiera człowiek poprzez swoje czynności, pracę i tak dalej na środowisko, na wodę, glebę, na powietrze. Teraz ten termin ma wydźwięk jednak negatywny. Kiedyś być może było nieco inaczej. Podam parę przykładów. Takimi najprostszymi przykładami antropopresji są czynności polegające na tym, że chodząc po lesie czy po trawnikach, człowiek właśnie wydeptuje trawę, niszczy roślinność. Przykładem antropopresji jest także wycinanie drzew w lasach, wyrzucanie odpadów nie tam, gdzie powinny być wyrzucone.

Ponadto zanieczyszczenie powietrza, żeby już do innego środowiska przejść, spalinami, dymem z kominów. Ale też woda, odprowadzanie ścieków, szczególnie tych nieoczyszczonych, do rzek czy do innych zbiorników wód powierzchniowych, jak strumienie czy stawy, choć te kwestie bywają złożone. Czyli z jednej strony wykorzystywanie tych zasobów środowiska, które istnieją, jak właśnie na przykład wody, pobór wody czasem nadmierny w stosunku do tego, ile tej wody jest dostępnej i jednoczesne zanieczyszczanie tych zasobów, które pozostały. Jeszcze może trochę o tej wodzie powiem, bo to, jak Pan wspomniał, jest jednym z głównych obszarów moich zainteresowań i tutaj właśnie człowiek ma tak ogromne pole do popisu, jeżeli chodzi o sposób oddziaływania tego właśnie negatywnego, że mogłabym bardzo długo gadać, ale postaram się streścić.

Najpierw mamy rolnictwo. Być może nie wszyscy sobie zdają z tego sprawę, ale gdybyśmy mieli w postaci takiego wykresu kołowego przedstawić procent zużywania wody, zużywania zasobów wodnych przez człowieka, to rolnictwo byłoby na pierwszym miejscu, bo potrafi zużyć nawet około 70% tych zasobów. Przede wszystkim do nawadniania terenów użytkowych. Dalej za tym rolnictwem znajduje się przemysł, to jest jakieś 20 parę procent, a dopiero na końcu – na trzecim miejscu mieści się wykorzystanie wody na cele komunalno-bytowe, czyli woda pitna pobierana na co dzień, wykorzystywana także do podlewania trawników, ogródków, pryszniców. Z kolei też właśnie to, co powiedziałam przed chwilą, czyli zużywanie z jednej strony, ale zanieczyszczanie tych pozostałych zasobów – z wodą jest wiele takich różnych aspektów. Na przykład możemy tu wymienić spływy powierzchniowe, które są zjawiskiem występującym, gdy pada deszcz, zazwyczaj dość intensywny. Pojawiają się na takich stokach czy terenach, które mają chociaż delikatne nachylenie. Ten deszcz spłukuje zarówno cząstki gleby, jak i czasem właśnie z pól pestycydy, nawozy sztuczne. I to wszystko spływa do rzek, potoków czy stawów. No bo wiadomo, że rzeki, potoki to są takie cieki wodne, które będą zawsze płynęły w tym najniższym miejscu, więc najłatwiej jest, gdy to wszystko, co się znajduje na polach uprawnych, spływa właśnie tam.

Ale na polach uprawnych znajdują się nie tylko zanieczyszczenia chemiczne, bo musimy pamiętać, że nawet to obecnie promowane rolnictwo ekologiczne może się przyczynić do zanieczyszczenia wody. Jeżeli chcemy to rolnictwo ekologiczne uprawiać, to nie możemy pozostawić tych roślin bez żadnego naszego wpływu, czyli bez nawożenia, bez ewentualnych środków ochrony roślin, ale właśnie to są tak zwane ekologiczne substancje. No to czym będą takie nawozy naturalne? To będzie gnojówka, gnojowica, obornik. I one wszystkie też będą zawierały duży ładunek zanieczyszczeń, tym razem mikrobiologicznych. I znów, gdy pada intensywny deszcz, to nam to wszystko pięknie spływa do rzek, potoków, strumieni, powodując zanieczyszczenie mikrobiologiczne.

Można też w tych aspektach wymienić odprowadzanie ścieków, takich komunalno-bytowych. Jak codziennie spłukujemy wodę do toalety, to wiadomo, że ona gdzieś musi się przedostać, czasem do przydomowych oczyszczalni ścieków, czasem do komunalnych oczyszczalni ścieków. Ale niestety bywa też tak, że na terenach nie w pełni skanalizowanych te ścieki odprowadzane są bezpośrednio do rzek i potoków.

Mogą być też do rzek odprowadzane ścieki przemysłowe, niosące z kolei ładunek zanieczyszczeń chemicznych. Wpływ człowieka na zasoby wodne związany jest również z regulacją koryt i rzek. Bo to nie tylko doprowadzanie jakichś zanieczyszczeń, ale właśnie to, że człowiek próbuje wpływać na te zasoby wodne w różny sposób. Regulujemy koryta po to, żeby woda nas nie zalewała wtedy, kiedy są intensywne opady. Albo z drugiej strony – budujemy zbiorniki retencyjne. No tu akurat to nie do końca jest tylko niekorzystny wpływ, też może o tym za chwilę, ale na pewno nie pozostaje taka regulacja i betonowanie tych koryt rzek i potoków, jak też stawów bez wpływu na to, co się w tej wodzie dzieje. No i tutaj mamy antropopresję.

Teraz antybiotyki – z antybiotykami też jest parę takich aspektów, może właśnie tutaj najwięcej, które by wymagały wyjaśnienia. Ich taka najprostsza i najbardziej precyzyjna definicja oznacza, że to są substancje pochodzenia naturalnego albo ich zmodyfikowane chemicznie warianty, lub też syntetyczne analogi, które są produkowane przez organizmy żywe. I tutaj możemy wymienić bakterie, grzyby, promieniowce, które w niskim stężeniu będą hamowały wzrost innych drobnoustrojów. Wzrost, namnażanie, no a idealnie śmierć tych drobnoustrojów, których wzrost mają zahamować. I przykładami takich antybiotyków, może najbardziej znanymi, są substancje z grupy penicylin, jak sama penicylina, ampicylina, amoksycylina. Jeżeli ktoś miał w życiu anginę, to myślę, że spotkał się z taką nazwą. Tutaj chciałam zwrócić uwagę na to, że aby nazwać jakąś substancję antybiotykiem, musi ona lub musiała być wyprodukowana przez organizm żywy. Nawet jeżeli ta substancja jest teraz produkowana w ogromnych ilościach w fabrykach chemicznych, no bo wiadomo, że tak jest, to nie możemy antybiotykiem nazwać takiej substancji, która od zera została stworzona w laboratorium. No i co tutaj się dzieje? Jaki jest problem? Problem mianowicie jest taki, że w leczeniu bardzo powszechnie jest używany lek będący kombinacją dwóch substancji: sulfametoksazolu i trimetoprimu. A połączenie tych dwóch substancji nazywane jest kotrimoksazolem. Często sprzedawany jest ten lek pod nazwą Biseptol. I problem z tą substancją jest taki, że – właśnie – z tego powodu, że zostały obydwie te substancje, trimetoprim i sulfametoksazol, wyprodukowane w laboratorium, ich skład chemiczny został opracowany przez chemików, nie jest on nazywany antybiotykiem. Jest nazywany lekiem przeciwdrobnoustrojowym albo chemioterapeutykiem. I do czego to prowadzi? Ano prowadzi to do tego, że zarówno lekarze, jak i inni pracownicy medyczni, a także ludzie zażywający te substancje uważają, że to jest coś pośredniego między antybiotykiem a nieantybiotykiem. I w związku z tym, że jest czymś pośrednim, to nie jest to substancja silnie działająca, nie jest ona tak, powiedzmy, toksyczna jak inne antybiotyki i z tego powodu bywa stosowana jako lek pierwszego rzutu u małych dzieci, czasami niemowląt, u osób starszych, no bo jest „łagodniejsza”, a tak mikrobiologicznie i chemicznie rzecz ujmując, to nie jest prawda, bo ten kotrimoksazol, tak będę to nazywała, gdyż to jest po prostu nazwa substancji, jest lekiem o szerokim spektrum działania, czyli hamuje wzrost i namnażanie się bakterii, a także jest substancją bójczą zarówno dla bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych. Gram-dodatnich, czyli też takich, które znajdują się w naszych jelitach. Więc tak samo będzie zaburzany skład mikrobioty jelitowej, jak w przypadku innych antybiotyków. I to zaburzenie składu mikrobioty jelitowej będzie prowadziło do takich dolegliwości jak przy innych antybiotykach, czyli pojawią się wzdęcia, nudności, biegunki. Niestety w takim długotrwałym stosowaniu jednym ze skutków ubocznych tego leku jest występowanie rzekomobłoniastego zapalenia jelit. To jest choroba powodowana przez bakterię Clostridium difficile, więc jeżeli w konsekwencji stosowania tego kotrimoksazolu dojdzie do zakażenia Clostridium difficile, która jest też bakterią, do tego przetrwalnikującą, czyli trudno leczącą się, to żeby wyleczyć zakażenie tą bakterią, musimy znów zastosować antybiotyk. I bywa, niestety wcale nie tak rzadko, że te zakażenia Clostridium difficile są nawracające. Chcę tu podkreślić, iż to jest bardzo poważne zakażenie i czasem może wręcz prowadzić do trwałych uszkodzeń jelita grubego, więc to nie są przelewki – tak to ujmę. Oprócz tej bakterii Clostridium difficile do skutków ubocznych, zarówno tych antybiotyków „pełnoprawnych”, jak i kotrimoksazolu, należy możliwość występowania kandydos (poprzez zaburzenie składu mikrobioty jelitowej), czyli zakażeń drożdżakami. I też nie są one łatwe w leczeniu, ponieważ systematycznie należą już do grzybów, które też muszą być leczone substancjami przeciwdrobnoustrojowymi, ale z kolei fungicydami.

I tutaj, tak samo jak z tą bakterią Clostridium, bywa, że koło się zamyka. Jeden antybiotyk, drugi, później znowu trzeci i organizm zostaje tak mocno zaburzony, że doprowadza to do poważnych problemów zdrowotnych. I teraz może przejdę, myślę – płynnie, od tych antybiotyków do trzeciego „A”, czyli antybiotykooporności, bo już trochę powiedziałam na temat nieprawidłowego stosowania antybiotyków, czyli tego, że jest to stosowanie długotrwałe, zbyt wcześnie odstawiane antybiotyki w nieodpowiednich dawkach i wiele innych. Nieprawidłowe stosowanie antybiotyków przyczynia się do powstawania i rozpowszechniania się zjawiska antybiotykooporności – często też mówimy wśród mikrobiologów po prostu: lekooporności, mając na myśli antybiotyki. Mówi się dużo o tym, że antybiotykooporność to jest nowo powstałe zjawisko. Nie jest. Zjawisko oporności bakterii na antybiotyki jest zjawiskiem naturalnym. I ono nie powstało w ostatnich latach, można powiedzieć, że jest tak samo stare, jak i te bakterie, które tę antybiotykooporność sobą reprezentują. Ale co jest problemem? Problemem jest jego rozpowszechnienie i też fakt nabywania przez bakterie nowych, bardziej zaawansowanych, tak to nazwijmy, mechanizmów lekooporności. Bo co to znaczy, że oporność na antybiotyki jest naturalna – oznacza to tyle, że jakiś mikroorganizm ma naturalnie w swojej komórce jakieś właściwości, które sprawiają, że będzie mógł uniknąć albo przeciwdziałać szkodliwym dla niego skutkom działania antybiotyków. I taka naturalna, powiedzmy, od zawsze występująca antybiotykooporność to jest na przykład obecność w błonach, ścianach komórkowych bakterii jakichś naturalnych enzymów, które sprawiają, że jak antybiotyk do tej komórki wniknie, wówczas te enzymy tenże antybiotyk przetną i antybiotyk stanie się nieskuteczny. Ale – co też zaobserwowaliśmy w ostatnich latach – tych enzymów zaczynają bakterie produkować coraz więcej. I coraz więcej różnych. Do tego jeszcze za chwilę dojdę.

Może dodam tylko tyle, że jeżeli mówimy o działaniu antybiotyków, to możemy to działanie podzielić na działanie bójcze i działanie statyczne. Działanie bójcze oznacza, że antybiotyk zabija komórki bakterii. No i tu jest sprawa prosta. Działanie statyczne polega na tym, że hamuje ten antybiotyk namnażanie drobnoustrojów, więc nowe komórki nie powstaną, stare zginą i w ten sposób infekcja się wycisza.

I teraz właśnie ten trzeci – taki najbardziej niepożądany skutek działania antybiotyków – to jest właśnie ta antybiotykooporność. Bakterie mają tych strategii antybiotykooporności bardzo, bardzo dużo. Ale dzielimy je na cztery takie największe grupy. Postaram się to tak prosto ująć, żeby było w miarę zrozumiałe. Pierwsza grupa to jest zmniejszanie przepuszczalności osłon bakteryjnych dla tego antybiotyku. Czyli: każda komórka, czy to bakterii, czy jakaś inna, ma błony i ściany komórkowe. No i bakterie, wiadomo, też. I zmniejszanie przepuszczalności tych osłon bakteryjnych dla antybiotyku polega na tym, że te błony i ściany komórkowe stają się grubsze względem tej jakby naturalnej swojej grubości i wskutek tego antybiotyk do wnętrza komórki w ogóle się nie ma szans dostać, więc też przez to nie ma szans nawet zadziałać. Druga grupa to jest enzymatyczna inaktywacja, czyli antybiotyk do komórki się przedostaje, ale bakteria ma w swojej ścianie komórkowej, błonie albo wewnątrz komórki enzymy, które ten antybiotyk w miejscu kluczowym dla jego konstrukcji przecinają. Jak ten antybiotyk jest przecięty, to z automatu staje się inną substancją chemicznie niż ta, jako która wniknął do komórki. Trzecia grupa tych mechanizmów to jest modyfikacja miejsca docelowego, czyli antybiotyk, jeżeli ma za zadanie działać, zabić komórkę, no to zazwyczaj ma jakieś miejsce docelowe: czy to substancja, którą ta bakteria produkuje, czy to miejsce, do którego jest wiązane DNA w komórce bakterii, czy jakieś inne. I jeżeli to miejsce zostanie przez bakterie zmodyfikowane, czyli jakby stanie się innym miejscem, to antybiotyk – jako cząsteczka – nie umie go rozpoznać, no więc nie działa, ponieważ nie ma tego miejsca, które miał rozpoznać. No i ostatnia grupa tych działań to jest takie aktywne wypompowywanie przez kanały błonowe antybiotyku z komórki, czyli antybiotyk się przedostaje, ale szybciutko, zanim w ogóle będzie znów miał okazję zadziałać, zostaje aktywnie przez kanały transbłonowe, czyli biegnące przez całą błonę komórkową, wydalony na zewnątrz. No i tu, myślę, zamykamy już tę kwestię mechanizmów antybiotykooporności.

I już tak kończąc ten biomonitoring – jest taka grupa metod czy działań człowieka – badaczy, naukowców, która polega na gromadzeniu danych, na obserwowaniu środowiska przyrodniczego, naturalnego, która pozwala nam na ocenę stopnia zanieczyszczenia wód, gleb i powietrza. No bo to są te najpowszechniejsze, może największe trzy komponenty środowiska naturalnego. Tych metod badań środowiska jest bardzo wiele. My dobieramy je w zależności od tego, jakie środowisko chcemy zbadać, a także w zależności od tego, czego się po tym środowisku możemy spodziewać. Jeżeli zawczasu wiemy, że na przykład idziemy do stajni, gdzie możemy się spodziewać, że raczej będziemy mieć spore zapylenie, dużo zwierząt, no to będziemy się tam posługiwać takimi metodami jak podczas pracy w środowisku zanieczyszczonym. A jeżeli jedziemy badać powietrze na przykład w uzdrowisku, to już będą tam stosowane metody tak jak do środowiska czystego. No a jeszcze przykładowo w odniesieniu do wód, znów: inaczej będziemy te wody badać, znajdując się w pobliżu oczyszczalni ścieków, gdzie spodziewamy się zanieczyszczenia, a inaczej będziemy badać wody na przykład w parkach narodowych, gdzie tego zanieczyszczenia się nie spodziewamy. Więc, siłą rzeczy, żeby stwierdzić obecność mikroorganizmów, musimy tej próbki pobrać więcej w środowisku czystym niż w środowisku zanieczyszczonym.

Jeżeli już te metody nam pozwalają na zgromadzenie informacji o stanie środowiska, to dzięki temu możemy podjąć jakieś konkretne działania, czyli wiedząc, że tu i tu mamy wodę zanieczyszczoną albo glebę zanieczyszczoną, to też dzięki tym naszym badaniom zwykle wiemy, czym są zanieczyszczone te środowiska. No i czasem udaje się wytypować tak zwanego winowajcę. Może to źle ujęłam, ale chodzi o to, że często też dzięki tym naszym działaniom i naszym badaniom uda się jakoś zaradzić temu właśnie zanieczyszczeniu. To jest taka największa korzyść ze stosowania badań biomonitoringowych.

Fundacja TYGIEL: Opowiada Pani z dużym zainteresowaniem o tych tematach i też chciałem może trochę wyjść poza te trzy pojęcia, ale niekoniecznie, i zapytać Panią, która tematyka w Pani badaniach jest szczególnie interesująca?

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Ta tematyka najbardziej u mnie nawiązuje do tych trzech „A”, o których wspomniałam na początku i są też w tytule mojego wystąpienia na konferencji, ale spośród tych trzech „A” ja jestem najbardziej zainteresowana właśnie antybiotykami i antybiotykoopornością wśród drobnoustrojów. Tą antybiotykoopornością zaczęłam się już zajmować, jak tak sobie policzyłam, 10 lat temu Tylko że te 10 lat temu to było takie wstępne rozpoznanie tematu, czy w ogóle te bakterie antybiotykooporne występują w różnych środowiskach takich bardziej właśnie naszych, naturalnych, czasami też, można powiedzieć, rolniczych. Bo często się mówiło, że ta lekooporność drobnoustrojów to jest taki problem kliniczny, a trochę mniej o tym, że te lekooporne drobnoustroje mogą też występować w środowisku. Okazuje się, że właśnie jest to problem powszechny i ta oporność na antybiotyki powstaje w tych komórkach bakterii czasem spontanicznie, tak po prostu, my nie wiemy z jakiego powodu dana bakteria akurat z wrażliwej stała się oporna.

Jednak dużo częściej antybiotykooporność powstaje wskutek mutacji, które są wywołane samą obecnością antybiotyków. Niektóre antybiotyki, tutaj może nie jest to taki superpowszechny i znany wszystkim termin, ale antybiotyki z grupy fluorohinolonów to takie antybiotyki, które u zwierząt są często stosowane, z kolei u ludzi na przykład na zakażenia układu moczowego, znane są same w sobie jako mutageny, czyli to, że się je stosuje, często nieodpowiednio, tu na marginesie dodam – właśnie w hodowli zwierząt, samo w sobie niestety przyczynia się do powstawania tej antybiotykooporności. My w ogóle jako ludzie sami też sobie szkodzimy z tymi antybiotykami, bo ja, zaczynając te badania 10 lat temu, chyba nawet jeszcze nie byłam świadoma, jaka jest skala tego problemu i tego jak bardzo my przyczyniamy się do powstawania tej antybiotykooporności.

No ale też wśród naukowców się zdarza, że jak już się zajmujemy jakąś tematyką, to dużo bardziej zwracamy uwagę na wszystkie takie nawet nienaukowe aspekty tego, z czym się borykamy. No i co robimy my – ludzie? Ano właśnie: zażywamy antybiotyki na infekcje często niebakteryjne, bo jeżeli mamy infekcję bakteryjną, taką jedną z powszechniejszych, ale też jedną z bardziej niebezpiecznych, jaką jest angina, która jest powodowana przez paciorkowca, tu może też dodam dygresję: jeżeli ktoś u siebie podejrzewa, że może mieć anginę, czyli boli gardło, mocno zazwyczaj, jest wysoka gorączka – taka nie 37,5, tylko 39-40 stopni, idziemy wtedy do apteki, kupujemy sobie test, nazwy handlowej nie podam, ale mówimy w aptece, że potrzebujemy test na paciorkowca i w ciągu dosłownie 10 minut uzyskujemy wynik na teście antygenowym, paskowym, w którym dzięki tym dwóm prążkom dostaniemy informację, czy mamy tego paciorkowca, czy go nie mamy. Jeżeli mamy dwa prążki na teście, to paciorkowiec jest obecny. Czyli nie, że był, nie, że tak może trochę, tylko po prostu mamy infekcję bakteryjną, a paciorkowiec jest niestety znany z tego, że nieleczony może atakować inne układy, na przykład powodując zapalenie mięśnia sercowego. Więc wtedy nie próbujemy się leczyć na własną rękę, tylko idziemy do lekarza, mówimy, że wyszło nam tak w teście. Lekarz zwykle nie dyskutuje i bardzo chętnie przepisuje wówczas antybiotyki, bo zdają sobie lekarze sprawę z powagi tych zakażeń paciorkowcowych. Ale jest niestety pula zarówno pracowników ochrony zdrowia, tak to może ogólnie ujmę, jak i pacjentów wyznających zasadę, że dobrze jest mieć antybiotyk na wszelki wypadek, bo może się zdarzy nadkażenie bakteryjne. Jeżeli mamy tę infekcję wirusową i ona się nam tak ciągnie dwa dni, to już długo, teraz wszyscy chcemy szybko wrócić do pracy, no to już by pasowało wyzdrowieć, więc idziemy do lekarza, prosimy o antybiotyk, no i bywa, że lekarze się uginają i ten antybiotyk nam przepisują. Gdy zażywany jest niesłusznie, czyli nie na infekcję bakteryjną – co się będzie wtedy działo? No tak, bakterii patogenicznych nie mamy, no ale ta nasza mikrobiota jelitowa jest zaburzana tak samo, jakby była wtedy, gdybyśmy zażywali antybiotyk na infekcję bakteryjną. Powiedzmy jednak, że to jeszcze bylibyśmy w stanie przełknąć. Ale co się, bywa, dzieje: odstawiamy antybiotyki wcześniej niż zalecił nam to lekarz, żeby „nie truć się”, bo nie boli nas już gardło, gorączka spadła, albo, co gorsza, antybiotykoterapia została nam zapisana na 10 dni, jak do paciorkowca, a my, ponieważ już nam trochę przeszło, planujemy się wybrać na imprezę z alkoholem. Powszechny pogląd też jest taki, że dobrze jest nie łączyć jednego z drugim, czyli antybiotyków z alkoholem. No i dobrze jest nie łączyć. I wtedy my, zamiast zrezygnować z imprezy, odstawiamy antybiotyk (mówię o tym, bo słyszałam o takich praktykach), ale później, no bo w sumie dobrze by było się doleczyć do końca, do tego antybiotyku wracamy.

Co jeszcze? Może być też tak, że wymieniamy się antybiotykami z rodziną, bo nam zostało, a ktoś nie ma, albo trochę nas to gardło boli, a dobrze by było, żeby nie bolało, no bo właśnie mamy spotkanie, wykład czy rozmowę, no to antybiotyk jest pod ręką, zażywamy, nawet nie wiedząc, czy jest nam on potrzebny.

Często też jest tak, że jeżeli nam trochę tego antybiotyku zostało po leczeniu wcześniejszej infekcji, jak tak patrzę na swoje tabletki, które mam w domu, to nigdy nie zostaje tyle, żeby tę antybiotykoterapię już doprowadzić do końca. Czyli nawet jeżeliby te bakterie gdzieś tam były, to my się tak, „podleczymy”, trochę tych bakterii zabijemy, ale część już zostanie. Jest to naprawdę idealna, prosta droga do tego, żeby antybiotyki przyspieszyły i zastymulowały występowanie tych mechanizmów lekooporności. Może też tutaj dodam, że jedną z takich najważniejszych przyczyn tego, że w komórce bakteryjnej zaczyna się dziać coś, co sprzyja powstawaniu tej antybiotykooporności, jest to, że ona jest jakby skąpana w subletalnych stężeniach antybiotyków. Subletalne to znaczy niewystarczająco wysokie, żeby zabić całą populację tych bakterii, które są. Część zostanie zabita, ale część przeżyje. No i właśnie ta część, która przeżyje, już często będzie lekooporna, więc z tego momentu wtedy startujemy.

Mamy też bardzo, bardzo duży problem w hodowli zwierząt z antybiotykami. Owszem, stosowanie antybiotyków w hodowli zwierząt w sensie używania ich jako stymulatorów wzrostu zwierząt zostało zakazane przez Unię Europejską już dobre 10 lat temu, ale moje doświadczenie pokazuje, że to nie do końca jest przestrzegane. Może nie jest też tak, że całkowicie hodowcy zwierząt postępują wbrew tym zakazom, ale są one omijane często w taki sposób, że jeżeli jakieś jedno zwierzę w stadzie zachoruje na infekcję bakteryjną, to wtedy tę antybiotykoterapię się stosuje tak jakby prewencyjnie dla całego stada. Czyli leczy się to chore zwierzę, ale żeby nie stracić całego stada, rozszerza się wtedy tę antybiotykoterapię. No i tu już to jest tak na takiej, powiedziałabym, granicy tego, co być powinno, z tym, co nie powinno się dziać.

To jest właśnie ta presja selekcyjna na bakterie lekooporne, coś, co wprost wynika z tych wszystkich zachowań ludzi, o których przed chwilą powiedziałam. Czyli: powszechna obecność antybiotyków w środowisku, no i też w takich stężeniach subletalnych, co sprawia, że bakterie wrażliwe, jeżeli się znajdują w środowisku, zginą, bo to stężenie wystarczy, żeby zabić bakterie wrażliwe, ale bakterie oporne już przeżyją i zaczynają dominować w tej populacji.

Kolejna kwestia z tą antybiotykoopornością jest taka, że, właśnie już o tym wspomniałam, to nie jest stricte zjawisko kliniczne. Kiedyś tak było, tak się uważało, bo owszem, to jest bardzo poważny problem, jeżeli w leczeniu na przykład ran u pacjentów czy jakichś infekcji dochodzi do zakażenia bakteriami lekoopornymi i ani leki pierwszego, ani drugiego rzutu nie chcą działać. Wiadomo, że trzeba jakoś temu pacjentowi pomóc, więc bywa, że stosowane są kombinacje leków, troszkę mniej standardowe leczenie, czyli zdarza się, że jak już nic nie działa z leków tak zwanych ludzkich, stosowane są nawet leki weterynaryjne, jeżeli w antybiogramie wychodzi nam, że lek jest skuteczny. No bo na szali jest ludzkie życie, jeżeli nie działa nic, to już w sumie nie zostaje nam nic innego, jak tylko próbować tego, co mamy pod ręką. Ale przez to, że ten problem, który kiedyś był głównie kliniczny, wydostał się, można powiedzieć, ze szpitali, przychodni, z leczenia do środowiska, no to już wiemy – my jako mikrobiolodzy, że lekooporne bakterie bytują sobie powszechnie w środowisku wodnym, bardzo często właśnie w środowisku wodnym. Jeżeli na przykład mówimy o stawach – no to staw stoi, to jest woda stojąca, ale już strumienie, potoki, rzeki – to jest woda, która przemieszcza się nierzadko na znaczną odległość. Jeśli w takim środowisku te bakterie są, no to też będą się przemieszczać na tę znaczną odległość.

Ogromny problem z antybiotykoopornością wiąże się także z oczyszczalniami ścieków, bo może nie wszyscy wiedzą, ale oczyszczalnie ścieków nazywane są hotspotami, czyli takimi gorącymi punktami, albo jeszcze można inaczej to nazwać – taką kolebką lekooporności. Bo jakbyśmy sobie wyobrazili taką przykładową oczyszczalnię ścieków, zważywszy, że czas retencji ścieków w różnych oczyszczalniach waha się od kilku do kilkudziesięciu godzin, to w niej przez dłuższy czas – przez te kilkadziesiąt godzin – razem ze sobą w tych zbiornikach przebywają różne grupy bakterii, różne rodzaje bakterii, a jeżeli jakaś bakteria, jedna czy dwie, ma właściwość lekooporności bądź też geny lekooporności, to przez ten bezpośredni kontakt bakterie łatwo mogą ze sobą wymieniać te geny lekooporności.

Ale oprócz tego bakterie w ściekach mają też bezpośredni kontakt z antybiotykami. Myślę, że niewiele osób to wie, ja też kiedyś nie wiedziałam, że większość antybiotyków, które my zażywamy, wydalana jest w postaci niezmienionej. My zażywamy coś, co jest nam podane w tabletce. Niech będzie, że tam w tej tabletce jest, dajmy na to, amoksycylina w stężeniu X, na przykład 10 mg. Wówczas żeby ten antybiotyk zadziałał na te bakterie, które powodują infekcje w naszym organizmie, to ta amoksycylina nie może być metabolizowana, czyli ona nie może się w naszym organizmie stać inną cząsteczką. Więc jeżeli się nie może stać tą inną cząsteczką, to w takiej postaci bywa wydalana. Szacuje się, że od 70% do 90% stężenia antybiotyku, który my zażywamy, jest właśnie w tej samej postaci wydalane. No i gdzie trafia? Trafia do toalety, z toalety do kanalizacji, a później do oczyszczalni ścieków. I to wszystko tam ze sobą współistnieje, w takim koktajlu: bakterie, geny, czasami sam materiał genetyczny, jeśli mamy martwe bakterie, i antybiotyki, sprzyjając właśnie powstawaniu lekooporności. No i teraz, jak już o tych antybiotykach wspomniałam, to też do nich przejdę, bowiem o antybiotykach się mówi, że one są takim nowym mikrozanieczyszczeniem środowiska. Zanieczyszczeniem „mikro”, dlatego że wykrywane są w stężeniach rzędu nanogramów na litr, a „nowym”, tu właśnie się nie zgadzam, ponieważ są one wykrywane od niedawnego czasu. Jednak to, że te antybiotyki są wykrywane od niedawnego czasu, nie oznacza, że one tam się zaczęły od niedawnych lat, miesięcy przedostawać. To znaczy po prostu, że my – jako naukowcy – zaczynamy dysponować coraz bardziej zaawansowanymi metodami, precyzyjnymi, które pozwalają właśnie na wykrywanie takich nanogramowych ilości. Dziesięć lat temu w Polsce nie było na przykład tak wielu wysokosprawnych chromatografów pozwalających na wykrycie nanogramowych stężeń. Teraz są. Więc, no właśnie, to nie znaczy, że antybiotyki się pojawiły, my zaczęliśmy je umieć wykrywać. No i tym wykrywaniem antybiotyków w środowisku pierwszy raz zaczęłam się zajmować jakoś w 2020 czy 2019 roku. I tutaj muszę zareklamować moich kolegów z Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, bo w zasadzie to dzięki nim udało się nam takie badania wykonać, gdzie ja przyszłam do nich z pomysłem i powiedziałam im: słuchajcie, bo mnie się wydaje, że jak tutaj mamy oczyszczalnię XY i tam jest brudno, to oprócz bakterii i tych antybiotykoopornych bakterii tam chyba będą też antybiotyki.

No i oni byli właśnie jedynymi, którzy naprawdę potrafili mi pomóc. Opracowaliśmy metodę, w sumie myślę, że mogę się pochwalić, że jako jedni z nielicznych w Polsce wykonujemy takie właśnie badania, które pozwalają na wykrywanie antybiotyków w wodzie – w ściekach, ale często też w takiej bardzo czystej wodzie. Musimy wtedy pobierać czasem ogromne ilości próbek, rzędu kilku litrów (w butelce), przetransportować to wszystko do laboratorium i przerobić jako jedną próbkę, taką kilkulitrową, i sprawić, że te substancje, które w tych kilku litrach próbki się znajdują, zostaną zawarte w takim bardzo niewielkim filtrze i wymyte niewielką ilością metanolu po to, żeby ten właśnie metanol nastrzyknąć na chromatograf i wykryć, że na przykład w tym jednym litrze wody czystej mamy jakiś antybiotyk w stężeniu rzędu jednego nanograma na litr.

Być może z tego powodu, że to są badania trudne, pracochłonne i czasochłonne, nie są one rutynowo wykonywane w laboratoriach. To jest, myślę, jeden z kilku aspektów związanych z tym, że nie ma tych badań tak wiele. Owszem, w Europie takie badania się wykonuje, ale w Polsce, mam wrażenie, jest ich naprawdę mało.

I tu jeszcze przy okazji chciałam dodać, jeśli o tych interesujących mnie badaniach mówimy, że z tego powodu, iż ta antybiotykooporność jest tak powszechna, no to też o tym się nie mówi. Może trochę, żeby nie straszyć ludzi, ale ja uważam, że się powinno straszyć, bo robimy bardzo głupio z tymi antybiotykami. Zdarzają się zaskakująco często sytuacje, kiedy w szpitalach nie ma czym leczyć. Trafiają pacjenci z infekcjami lekoopornymi, gdzie bakterie nie są wrażliwe na żadne ze stosowanych antybiotyków. I bywa, że lekarze czy też diagności mikrobiologiczni są w kropce. No i być może właśnie dlatego nie mówi się o tym, no bo jaki jest skutek takiej infekcji wtedy, kiedy już nie ma dostępnych środków – skutkiem jest niestety śmierć pacjenta.

Ale myślę, że otwiera się furtka, zaczyna być poruszana kwestia tego, że warto opracowywać nowe metody, inne, to znaczy nie poszukiwać nowych antybiotyków, ale poszukiwać metod innych niż antybiotyki czy też, może lepiej powiem, substancji innych niż antybiotyki. Razem z naszymi chemikami z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie badamy i opracowujemy właśnie takie substancje, które mogłyby być alternatywą dla antybiotyków.

Zatem co między innymi badamy, bo może gdzieś też komuś się nawet przyda ta wiedza, bo nie są to takie substancje kompletnie nieznane. Na przykład takim dość dobrym i skutecznym środkiem przeciwdrobnoustrojowym są nanocząsteczki srebra. Dużo było o tym niedawno, że nano, czy w ogóle srebro jako metal ciężki, bo jest metalem ciężkim, może być substancją toksyczną dla organizmu. Owszem, ale właśnie technika i technologia opracowywania i produkcji tych nanomateriałów teraz poszła bardzo do przodu, ja się może za chemików nie będę wypowiadała, ale biorąc pod uwagę to, co słyszałam, czytałam i wiem, mogę powiedzieć, że istnieją na rynku substancje, które nie są toksyczne dla organizmów wyższych, czyli też dla nas, które można na przykład stosować jako spray do nosa, spray do gardła czy substancję na powierzchnię ran, do smarowania ran, żeby nawet nie tylko działać prewencyjnie, bo działanie prewencyjne – super, ale jeżeli dojdzie do infekcji, to są to skuteczne środki przeciwdrobnoustrojowe.

Nie mówi się jeszcze o tym, nie natrafiłam na takie badania, żeby stwierdzana była oporność drobnoustrojów właśnie na nanosrebro. Być może tak będzie, że za jakiś czas bakterie i tę furtkę otworzą, ale na razie jeszcze nie, więc tutaj mamy alternatywy. Ale co oprócz tego jeszcze badamy? Na przykład udało się zamknąć w nanokapsułkach, czyli takich maleńkich kapsułkach wielkości kilku nanometrów, produkty pszczele, które mają już też udokumentowaną skuteczność przeciwdrobnoustrojową, ozonowaną oliwę z oliwek, gdzie ozon też jest substancją przeciwdrobnoustrojową. Tu nie zachęcam, żeby ktoś to jadł, ale jako substancja stosowana powierzchniowo, bo przecież infekcje ran czy jakieś takie zakażenia, gdzie podrapał nas kot lub zadrapaliśmy się w ogródku, też się zdarzają. Więc zamiast stosować maść z antybiotykiem czasem warto właśnie w inną stronę pójść. Zwłaszcza że, co wiem nawet i z własnego doświadczenia, stosując maść, bardzo ciężko jest precyzyjnie dobrać i utrzymać dawkę.

Gdy dostajemy receptę od lekarza na tabletki z antybiotykiem, to my wiemy, że w tej tabletce jest tyle i tyle, ale maść ma konkretne stężenie na mililitr substancji, jednak czy my tej maści wsmarujemy trochę więcej, trochę mniej, trochę nam się zetrze – jest bardzo dużo takich płynnych składowych, które mogą też przyczynić się do tego, że będziemy mieć stężenie subletalne zamiast tego, które będzie skuteczne. No i to jest już ostatnia z tych działek, które mnie interesują.

Fundacja TYGIEL: To trochę padło też w tym poprzednim pytaniu, ale chciałem Panią Profesor zapytać, które ze środowisk życia mikroorganizmów jest dla Pani szczególnie interesujące. Czy to będzie woda, bo rozmawialiśmy o tych ściekach, więc ja bym może troszkę tak obstawiał, jakbym miał zgadywać, mówiąc kolokwialnie, ale jestem ciekawy, które ze środowisk jest dla Pani najbardziej interesujące.

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Tak, dokładnie, zgadł Pan, strzał w dziesiątkę. Najbardziej upodobałam sobie to środowisko wodne, ale tu może trochę doprecyzuję, bo to nie wszystkie wody, takim moim największym zainteresowaniem cieszą się wody znajdujące się w górach. Trochę też może wynika to i z zainteresowań prywatnych, łącząc zainteresowania prywatne – chodząc po górach, można połączyć przyjemne z pożytecznym i zbierać próbki. Ale też właśnie chodząc po górach, miałam okazję zaobserwować tak wiele różnych zjawisk, które mnie zainteresowały jako mikrobiologa, że właśnie tak w tę stronę poszłam. Może o tych wodach, jakie tam w górach możemy spotkać. To będą wody powierzchniowe, czyli w górach głównie strumienie, potoki, też rzeki, ale raczej właśnie rzeki większość początków mają w górach, więc to nie są zazwyczaj tak ogromne rzeki, jak znamy Wisłę z północnej Polski, tylko bardziej rzeczki.

Ale także wody podziemne, których górach znajduje się wiele. To są wody płytkiego i głębokiego krążenia, czyli też na przykład naturalne tężnie solankowe, wody termalne. Ich też nie brakuje w górach, nie tylko polskich, no bo na przykład Słowacja słynie z wód termalnych. I jest to też takie środowisko, które daje duże pole do popisu w kwestii zastosowania różnych metod analitycznych. Takich najprostszych hodowlanych, ale też bardziej zaawansowanych metod analitycznych czy chemii analitycznej albo biologii

molekularnej. Może tak na początku powiem coś o tych zjawiskach, które mogą się przyczyniać do tego, co tam w tych górach i w tych wodach się dzieje. W ostatnich latach, wydaje mi się też, że pandemia koronawirusa się do tego poniekąd przyczyniła, widzimy bardzo intensywnie rozwijającą się turystykę. I ta rozwijająca się turystyka wpływa na jakość wód. Choćbyśmy udawali, że nie, to jest to jeden, myślę, z najważniejszych aspektów w górach. No bo pamiętajmy, że w górach, na pewno polskich, nie mamy przemysłu, nie ma zbyt wielu fabryk produkcyjnych, no może jakieś mleczarnie, więc ten przemysł turystyczny jest takim dominującym przemysłem w górach.

Jest tu kilka ciekawych aspektów, na przykład to, że sezon turystyczny w górach możemy podzielić na takie dwa okresy: sezon zimowy i sezon letni. Zimą bywa, że w górach mamy hordy turystów. W tych miejscach, w których podróżowałam i prowadziłam badania, zdarzało mi się, że wyjazdy z parkingów były tak zakleszczone, że po prostu nie można się było poruszać po tych małych miejscowościach. Myślę, że wszyscy gdzieś tam kojarzymy jakieś zdjęcia ze szlaków turystycznych, gdzie kolejka na Giewont nie może się w żadną stronę przepchać, bo jest tam tylu ludzi, czy też zatłoczone stacje narciarskie z ogromnymi kolejkami do wyciągów. Właśnie już zahaczyłam o ten sezon letni, gdzie teraz, chodząc po górach, widzę, że coraz więcej ludzi faktycznie tę turystykę górską uprawia. Ten trekking jest bardzo popularny, ludzie wędrują, spacerują, też z małymi dziećmi. No i to jest fajne zjawisko, ale, właśnie, jeżeli chodzi o to, co się potem dzieje w związku z tym z wodami, to już trochę mniej. Bo jeżeli chodzi o ten sezon zimowy, to z uwagi na te zmiany klimatyczne, które mamy w ostatnich latach, czyli zimy coraz krótsze, warunki stają się coraz mniej korzystne. Ostatnia to już w ogóle dała popis. Było ciepło, cała wiosna wydarzyła się o miesiąc wcześniej. Te zimy właśnie też bywają nie tylko krótsze i cieplejsze, ale też mało przewidywalne. Raz pada śnieg, raz jest go dużo, kiedy indziej mało. Bywa, że zamiast śniegu pada deszcz. A stacje narciarskie to są przedsiębiorstwa, które właśnie z tego śniegu się utrzymują. A zatem żeby w ogóle zapewnić sobie możliwość funkcjonowania, inwestują w systemy sztucznego naśnieżania. Tam, gdzie to jest oczywiście możliwe, bo w parkach narodowych – nie. Armatki śnieżne są różne, wiadomo, ale takie średnie w ciągu jednej minuty tylko zużywają od 50 litrów do nawet 500 litrów wody na minutę. To jest bardzo dużo. Do wyprodukowania z kolei metra sześciennego śniegu potrzeba tej wody od 300 litrów do 500 litrów. Metr sześcienny śniegu, tego technicznego, to jest mało, więc wody naprawdę trzeba zużyć ogromne ilości, żeby funkcjonowanie takiej stacji narciarskiej zapewnić. Więc to od lat stanowiło taką kość niezgody między stacjami narciarskimi a instytucjami, które zajmują się ochroną środowiska. Nawet instytucjami, które wydają pozwolenia na korzystanie z zasobów wodnych, bo to nie jest tak, że stacje narciarskie sobie tam coś gdzieś podłączają i samowolnie cokolwiek robią. Musi być na to pozwolenie. Każde takie podłączenie armatki do źródła wody musi być poprzedzone badaniami: ile tej wody jest, jakiej ona jest jakości i czy właśnie to źródło wody temu, tak to ujmę, podoła. Tym wielkim obciążeniom.

Jeszcze inny aspekt właśnie tego wszystkiego jest taki, że zimą w górach występują tak zwane niżówki, czyli bardzo niskie stany rzek. Dlatego, że zimą niestety u nas w Polsce bywa mało opadów. Jesienią, powiedzmy listopad, to tak, ale styczeń, czasem luty – to są suche miesiące. Gdy dochodzi do tego jeszcze niska temperatura i zamarzanie, tej wody dostępnej jest naprawdę mało. Wszystko to razem powodowało, że tak: wód w rzekach zauważalnie ubywało. Nawet turyści widzieli, spacerując wiosną, że wody jest tyle, a tu zimą nagle prawie nie ma. Do tego wszystkiego dochodził jeszcze właśnie ten ogromny ruch turystyczny. O, tu może jeszcze się odwołam do wyobraźni zbiorowej. Jeżeli ktoś ogląda wiadomości, na przykład po sylwestrze – jak mnóstwo ludzi wraca z Zakopanego czy w ogóle z Podhala i jak bardzo Zakopianka jest zakorkowana, to może sobie wyobrazić, ile tych ludzi tam w tym okresie było. Czy też po feriach zimowych. I ci turyści, to musimy pamiętać, że wykorzystują wodę, muszą też pić czy, jak mieszkają, brać prysznic, myć się. Ta obsługa ruchu turystycznego także z tej wody korzysta i generowane są również ścieki, które to ścieki gdzieś muszą się przedostać. Bywa, że nie wszystkie miejscowości turystyczne, te górskie, niewielkie, są skanalizowane. Oczywiście nie jest to zgodne z prawem (to znaczy nie jest zgodny z prawem nie brak kanalizacji, ale to, że ścieki bywają odprowadzane nieoczyszczone bezpośrednio do rzek). No więc jak sobie wyobrazimy taką rzekę, w której wody jest mało i jeszcze do niej dopływa ściek, to ta rzeka zamiast górskiego strumienia, jak sobie wyobrażamy, z czystą wodą, właśnie przypomina po prostu ten ściek.

Jeszcze kolejną rzeczą, o której, myślę, wielu ludzi nie wie, bo ja też nie wiedziałam, jest to, że oczyszczalnie ścieków muszą być projektowane na jakąś konkretną liczbę mieszkańców. To się nazywa równoważna liczba mieszkańców. Wiadomo, że w miejscowościach turystycznych taka oczyszczalnia musi być zaprojektowana na większą liczbę osób, RLM większa niż liczba mieszkańców. Ale bywa, że te wartości są nieprzewidywalne, i z każdym rokiem liczba turystów rośnie. No i tu są też te fluktuacje. W listopadzie nie ma turystów. Nagle: koniec grudnia, początek stycznia i liczba turystów kilkukrotnie przewyższa liczbę mieszkańców małych miejscowości. I to wiedziałam, ale nie wiedziałam czegoś innego, mianowicie, że taka oczyszczalnia, przykładowo, funkcjonuje sobie normalnie sprawnie i w wysokim sezonie, a gdy przywożone są do niej ścieki wozami asenizacyjnymi, tak zwanymi szambiarkami, to nawet jeżeli ten ściek, który w tej oczyszczalni się znajduje, nie jest do końca oczyszczony, i wóz przyjedzie, to oczyszczalnia nie może go odesłać i powiedzieć, że nie, nie ma miejsca. Musi przyjąć ten ściek, więc żeby przyjąć ten ściek, musi zrobić miejsce, a to miejsce robi, zrzucając ściek, który właśnie ma. Nie całkiem surowy, ale tylko podczyszczony, więc bywa, że te ładunki zanieczyszczeń, które lądują w tych odbiornikach, czyli w tych wodach powierzchniowych, są tak ogromne, że czasem po prostu woda w rzekach górskich zimą śmierdzi. To turyści sami widzieli (i czuli). Nawet pamiętam takie zdarzenie, gdzie jacyś turyści zgłosili tę sytuację do lokalnej gazety czy telewizji, no ale w sumie co? Wszystko, co się tam odbywało, to były takie mechanizmy czy takie zjawiska, z którymi nic się nie dało zrobić. Oczyszczalnia była zmodernizowana, nie odesłała żadnej szambiarki i szambiarka nigdzie nie zrzuciła ścieku do rzeki, po prostu, tak kolokwialnie rzecz ujmując, nie wyrabiała. No i w takiej sytuacji te rzeki wyglądają, jak wyglądają.

Ale to nie jest tak, że tutaj mamy taki ślepy zaułek. Okazało się, ja myślę, że trochę też się w moich badaniach do tego przyczyniłam, że część stacji narciarskich zaczęło się decydować na budowę zbiorników – takich zbiorników technologiczno-retencyjnych. W tych zbiornikach woda gromadzona jest jeszcze przed sezonem narciarskim, czyli jesienią. Bywa, że końcem września już wodą te zbiorniki są napełniane, czyli wtedy, kiedy stan wód jest wyższy niż zimą. I wydaje się, że to jest taki strzał w dziesiątkę, bo woda gromadzona jest w tych zbiornikach sukcesywnie, czyli nie naraz wtedy, kiedy wszystkie stacje chcą naśnieżać i to woda jest wyciągana z rzek, ale zbiorniki technologiczno-retencyjne są ogromne. One mają, przykładowo te, które ja badałam, około 30-50 tysięcy metrów sześciennych, czyli to są naprawdę wielkie zbiorniki. Często teraz, już w ostatnich latach wyposażane są w takie systemy filtrów, w lampy ultrafioletowe, które dezynfekują tę wodę, więc nawet jeśli do tego zbiornika trafiłaby woda zanieczyszczona, to już zbiornik wyposażony jest w system, który tę wodę podczyszcza.

Ponadto jeszcze dochodzą do tego takie naturalne zjawiska, jak samooczyszczanie wód, bo ta woda, jeżeli w tym zbiorniku zalega od października, listopada do końca listopada, początku grudnia, to jest miesiąc, gdy zanieczyszczenia mogą sedymentować, czyli opaść na dno. Większość z tych sanitarnych zanieczyszczeń nie przetrwalnikuje, czyli nie przeżyje kilku miesięcy niskiej temperatury, braku składników pokarmowych, więc jakby poprzez takie samoistne wyciszanie się te wody ulegają samooczyszczeniu.

I co dalej się dzieje? Przychodzi sezon zimowy. Na stoki trafia ta woda ze zbiorników już w pewnym stopniu oczyszczona, bo w tych zbiornikach doszło do procesu samooczyszczania. Oprócz tego, żeby woda stała się tym śniegiem technicznym, musi zostać zamrożona do tych przynajmniej minus dwóch, trzech, czterech stopni. Jeżeli bakterie, które stanowią tam to zanieczyszczenie, nie mają przetrwalników, to też większość z nich nie przetrwa tego procesu zamrażania. Więc pojawia się już kolejny krok do tego, żeby woda się oczyściła. I właśnie w moich badaniach wykazałam, mogę się pod tym obiema rękami podpisać, że takie gromadzenie wody w zbiornikach technologiczno-retencyjnych jest bardzo dobrym sposobem na pozbycie się mikrozanieczyszczeń, takich jak nieprzetrwalnikujące bakterie, Escherichia coli, paciorkowce kałowe, Salmonella, Shigella, w tym też bakterie lekooporne, bo wśród nich mogą być lekooporne bakterie. Zmniejsza się też często w nich stężenie substancji przeciwdrobnoustrojowych, ponieważ część tych chemikaliów ulega rozkładowi pod wpływem kontaktu z tlenem czy ze światłem. Myślę, że jest to bardzo fajny sposób, choć kosztowny, bo budowa takiego zbiornika to nie jest na pewno tania impreza, jednak jest to naprawdę dobra, skuteczna metoda. Mogłabym tak o tym mówić, ale już będę kończyć.

Fundacja TYGIEL: Pani Profesor powiedziała o tym środowisku wodnym. Mi się trochę nasuwa takie porównanie z innym środowiskiem życia mikroorganizmów i dużo się słyszy właśnie o antybiotykach, które niszczą mikroflory naszych jelit.

Też dzisiaj trochę o tym powiedzieliśmy, a ja chciałem zapytać, bo w przypadku jelit da się to trochę odbudować. Zjemy kiszonki, weźmiemy jakieś probiotyki i powiedzmy, że będzie lepiej, a co ze środowiskiem? Czy tu sytuacja jest podobna, czy potrzebujemy jakichś bardziej zaawansowanych działań, żeby to środowisko, powiedzmy już w jakiś sposób uszkodzone, przywrócić do takiego naturalnego stanu? Czy jest to proste, czy raczej nie?

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Jeżeli miałabym odpowiedzieć jednym słowem, to powiedziałabym: „nie”. Kwestia jest jednak bardziej skomplikowana, dlatego że ze środowiskiem sprawa się ma zupełnie inaczej niż z naszym organizmem, choćby z tego powodu, że my, gdy zażywamy antybiotyki, to najczęściej jest to okres tygodnia, maksymalnie dwóch. Rzadko kiedy ta wymagana antybiotykoterapia jest dużo dłuższa. W oparciu o zalecenia lekarza tak to najczęściej wygląda. I teraz zarówno w trakcie, jak i po tej antybiotykoterapii z myślą o odbudowaniu mikrobioty jelit, owszem, zażywamy probiotyki, ale też jest coraz więcej ostatnio badań, wskazujących, że skład mikrobioty jelit wraca do tej równowagi nawet przez okres sześciu miesięcy po zakończonej antybiotykoterapii. Czyli nie są to te dwa tygodnie, do miesiąca, jak się powszechnie uważa, tylko bywa, że jeszcze to trochę dłużej trwa, a zdarza się, że jeżeli ktoś ma skłonność do infekcji bakteryjnych, to nawet nie zdąży ta mikrobiota wyjść na prostą, że tak to ujmę, jak już wchodzi kolejny antybiotyk.

Druga rzecz jest taka, że, jak Pan powiedział, w pewnym stopniu możemy to przywrócić. No bo właśnie, jakbyśmy się przyjrzeli składowi tych leków czy suplementów, to wprawdzie mamy tam mikroorganizmy kolonizujące nasze jelita, ale jest ich maksymalnie kilka. Mówi się, że takie bardzo skomplikowane suplementy, składające się z wielu drobnoustrojów, wcale nie są dobre. W sensie takim, że lepiej jednak jest mieć bardziej ubogi skład, ale rzeczywiście być pewnym, że to jest lek przetestowany, że tam są na pewno żywe bakterie, a gdybyśmy to porównali ze składem mikrobioty jelitowej, to tam tych szczepów, gatunków jest cała masa, więc my tu możemy tylko tak pomóc, a później liczyć na to, że ten organizm sam wyjdzie na prostą. My możemy mu pomóc także zażywając, stosując, uzupełniając prebiotyki, czyli takie substancje w pokarmie, które też jednocześnie są pokarmem dla mikroorganizmów jelitowych, jak błonnik w warzywach, kiszonki właśnie. Więc z jednej strony to tyle. Z drugiej natomiast jest też to, że nie ma czegoś takiego jak jakiś jeden skład mikrobioty jelitowej. On się będzie zmieniał w zależności od wieku, od naszych nawyków żywieniowych i nie tylko. Więc też z tego wszystkiego wynikają czasem naprawdę poważne problemy zdrowotne związane z tą antybiotykoterapią. Bywa, że są choroby, które wymagają zażywania antybiotyków przez długi czas. Na przykład problemy skórne, problemy z trądzikiem, borelioza – to jest leczenie antybiotykiem przez kilka tygodni, gruźlica, która niestety wraca. Tu już mówimy o kilku miesiącach kombinacji leków przeciwdrobnoustrojowych. Tutaj na sekundę wrócę do tego, co już wcześniej powiedziałam, bo wtedy, gdy bardzo długo zażywamy antybiotyki i ta mikrobiota jest bardzo zaburzona, bywa, że dochodzi właśnie do kandydoz, czyli tych zakażeń drożdżakami i tą bakterią Clostridium difficile. Też coraz częściej się słyszy, że ona zbiera żniwo, dlatego że właśnie najpierw jest nasza pierwsza infekcja, później Clostridium difficile – znów leczone antybiotykami. I gdy już dojdzie do zaburzenia, do dysbiozy tego naszego układu pokarmowego, zdarza się, że nie ma innej drogi leczenia jak tak zwany przeszczep mikrobioty jelitowej. Inaczej mówiąc: przeszczep kału. Już coraz częściej o tym się słyszy. Nie jest to tak obrzydliwe, jak nazwa wskazuje, bo właśnie bardziej jest to rzeczywiście przeszczep mikrobioty, ale ta mikrobiota jest wyekstrahowana z kału osób zdrowych. I słyszałam o przypadkach, gdzie żadne inne leczenie nie poskutkowało i trzeba było właśnie dopiero – to się nazywa z angielska fecal microbiota transplant, bo tylko to było skuteczne.

Teraz już może przejdźmy do tego środowiska, ponieważ środowisko naturalne jest poddawane presji cały czas. Bo tutaj mamy te antybiotyki, które wtedy, kiedy zażywamy, wydalamy prawie w całości. O tym już też powiedziałam, ale podkreślę: bywa, że 70%, 75%, do 90% leków przeciwdrobnoustrojowych wydalanych jest z moczem i z kałem w postaci niezmienionej. Czyli zażywamy amoksycylinę i wydalamy amoksycylinę.

Jeszcze też może nie mówi się o tym często, ale skoro antybiotyki są substancjami naturalnymi, to zostały wzięte ze środowiska, produkują je mikroorganizmy środowiskowe. Wiadomo, nie w takiej ilości, w jakiej my je tam ładujemy, ale one w tym środowisku obecne były, są i będą. No i co teraz możemy z tym zrobić? Jeżeli chodzi o taką naturalną obecność antybiotyków w środowisku, to nic. Tak jest i będzie. Ale to nie jest tak bardzo duża presja środowiskowa jak ta podaż ze strony człowieka. No i tutaj możemy coś zrobić, ale to też nie jest łatwa sprawa. Kampanie, które są prowadzone od wielu, wielu lat, odnoszą trochę pozytywnych skutków.

Chodząc do lekarza, można zauważyć, że lekarze są coraz mniej chętni do tego, żeby przepisywać leki przeciwdrobnoustrojowe. Z drugiej strony – w aptece możemy za kilkadziesiąt złotych, i to raczej nie 70, lecz bardziej 30, kupić sobie taki prosty test – czy na obecność paciorkowców, czy na poziom CRP, czyli tego białka C-reaktywnego, którego stężenie może nam podpowiedzieć (we krwi), czy mamy infekcję wirusową, czy bakteryjną. Można nawet taki test wykonać w gabinecie pielęgniarskim, jeżeli lekarz nie jest przekonany, że antybiotyk jest konieczny. Więc idzie to w dobrą stronę, owszem, ale nie pozbędziemy się tych antybiotyków, bo jeżeli ludzie chorują (i będą chorować) na infekcje bakteryjne, to te antybiotyki i tak w środowisku będą. Jedynie może być ich mniej. Na szczęście również technika i technologia idą do przodu także jeśli chodzi o systemy oczyszczania ścieków. Bo jeżeli są organizacje, może oczyszczalnie ścieków troszkę bogatsze albo hotele, przedsiębiorstwa, które mogą zainwestować więcej pieniędzy w oczyszczalnię ścieków taką bardziej zaawansowaną niż biologiczna, oparta tylko na osadzie czynnym, to pomimo tego, że antybiotyki są maleńkimi cząsteczkami, istnieją na przykład takie systemy membranowe, które pozwalają na proces odwróconej osmozy, i w takim procesie rzeczywiście może dojść do zmniejszenia tych substancji. No ale systemy oczyszczania ścieków z takimi zaawansowanymi membranowymi technologiami nie są tanie, nie spotkałam się z gminną oczyszczalnią ścieków, która by takie systemy miała. Może są, nie mówię, że nie ma, mówię, że się nie spotkałam. Przedsiębiorstwa, hotele, ośrodki spa już zaczynają mieć tego typu oczyszczalnie.

Może ostatnia rzecz, która jeszcze mogłaby być zastosowana, jako taki lek, remedium, to użycie szczepionek bakteryjnych już do środowiska – próba odtworzenia bardziej oryginalnego składu mikrobioty środowiskowej (glebowej) właśnie w oparciu o takie szczepionki bakteryjne. To też jest jedna z metod, którą na pewno warto byłoby rozważyć.

Fundacja TYGIEL: Nasuwa mi się takie trochę bardziej praktyczne pytanie też o tę procedurę badawczą w badaniach środowiskowych, więc chciałem zapytać, jak wygląda taka procedura badawcza w badaniach środowiskowych? Czy to jest związane bardziej z analizą instrumentalną? Gdzieś już chyba Pani Profesor wspomniała tę analizę chromatograficzną. Czy tutaj są jakieś posiewy na płytkę? Jak wygląda taka procedura badań środowiskowych?

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: To tutaj może na początku wspomnę, że z racji tego, iż „środowisko” jest pojęciem tak szerokim, inaczej będziemy podchodzić do badania powietrza, inaczej do badania gleby, a jeszcze inaczej do badania wody. A z kolei te mikrobiologiczne metody badań środowiskowych możemy sobie tutaj tak najprościej podzielić na metody hodowlane, czyli posiewy na płytki i na szalki Petriego oraz hodowlę na pożywkach, a także takie z pominięciem hodowli, czyli na przykład wykorzystujące metody biologii molekularnej. Szybko tak przejdę po tych różnych środowiskach, troszkę się skupię na wodzie.

I tak, gdybyśmy chcieli zbadać zanieczyszczenie mikrobiologiczne powietrza, to bardzo często najpierw posiłkujemy się informacjami o jego zapyleniu, czyli o stężeniu takich związków, najczęściej nieorganicznych, może też organicznych, pyłów, do których drobnoustroje mogą się przyczepiać. To jest taka wstępna informacja dla nas, która może nam podpowiedzieć, czy właśnie środowisko, które badamy, to powietrze, które badamy, jest raczej brudne czy raczej czyste. Jeżeli wiemy, że zapylenie jest wysokie, to wtedy będziemy podchodzić, wiadomo, jak do środowiska raczej zanieczyszczonego. I gdy już zdecydujemy, z jakim rodzajem mamy do czynienia, to najczęściej skład bioaerozolu, bo tak mówimy o tych mikroorganizmach w powietrzu, jego stężenie oznaczamy takimi metodami aspiracyjnymi. Stosowane są urządzenia, które też nazywamy aeroskopami. One działają na takiej zasadzie jak odkurzacz. Zasysają konkretną objętość powietrza, najczęściej to jest 100 litrów, na szalki Petriego. I właśnie wtedy wchodzi etap hodowli bakterii. A po konkretnym czasie inkubacji odczytujemy wyniki w postaci konkretnej już liczby kolonii, które nam na tej szalce wyrosły.

Jeśli chcielibyśmy badać glebę, to chcąc poszukiwać jakichś drobnoustrojów albo dowiedzieć się, jak są liczne w glebie, tu najczęściej stosujemy taką metodę seryjnych rozcieńczeń i posiewu tych rozcieńczeń znów na płytkach Petriego z pożywkami. Te seryjne rozcieńczenia to jest taka metoda, która nam pozwala na zmniejszenie liczebności drobnoustrojów oryginalnie w tej glebie występujących. Bo gleba jest znana jako środowisko najbardziej bogate w drobnoustroje, więc gdybyśmy sobie na szalkę Petriego posypali jakąś objętość, jakąś masę gleby czy nawet grudkę gleby rozkruszyli, wyrosłoby nam tych drobnoustrojów tyle, że ani byśmy nie byli w stanie ich policzyć, ani byśmy nie byli w stanie poznać ich funkcji, gdyż nie potrafilibyśmy pozyskać pojedynczej kolonii. Więc żeby to móc zrobić, rozcieńczamy sobie tę glebę, czasami nawet do rzędu milionowych, jednej milionowej, i dopiero wtedy posiewamy na szalkach, odczytując ostatecznie liczbę wyrosłych kolonii.

Na koniec woda. Do badania wody mamy badanie mikrobiologiczne, gdzie, przykładowo, zanieczyszczenie mikrobiologiczne może być spowodowane dopływem ścieków. Wtedy wykorzystujemy metody hodowlane, czyli też te posiewy na szalkach. Tu często stosujemy podłoża wybiórcze, czyli takie, które nam pozwolą wyhodować na przykład tylko bakterie Escherichia coli albo tylko paciorkowce kałowe, lub tylko gronkowce. Często wtedy się skupiamy już wyłącznie na tych wskaźnikach sanitarnych, które nas interesują. Bo tak naprawdę właśnie te wskaźniki już nam powiedzą, jaka jest sytuacja – jeżeli jest ich dużo, to ta woda jest zanieczyszczona. Po co nam więcej informacji, jeśli mamy na przykład odpowiedzieć tylko, czy ta woda się nadaje do spożycia, czy nie. Więc jeżeli liczba bakterii Escherichia coli przekracza tę dopuszczalną, to w zasadzie my już nie musimy badać nic więcej, wiadomo, że woda do spożycia nie będzie się nadawać. I teraz też, jeżeli się spodziewamy, że woda jest czysta, to posianie jednego mililitra wody na szalki może się okazać niewystarczające. Bo może być tak, że w tym jednym mililitrze bakterii nie wychwycimy. Wtedy wkraczają takie metody filtracyjne, filtracji membranowej, gdzie przez filtry z azotanu celulozy przefiltrowujemy sobie zwykle 100 mililitrów wody i dopiero ten filtr wykładamy na szalkę i możemy faktycznie stwierdzić, jaka jest liczba bakterii w 100 mililitrach wody.

Natomiast, odnosząc się też do moich badań, jeżeli wyizolujemy pewne bakterie i one nas z jakiegoś powodu bardziej interesują, chcielibyśmy się dowiedzieć, czy są oporne na antybiotyki, to mamy tu też metody hodowlane. I taką metodą, która jest standardem, takim złotym standardem we wszystkich badaniach, jest metoda dyfuzji krążkowej. Jeżeli my z naszą infekcją pójdziemy do laboratorium, będzie nam pobrany wymaz i do ręki dostaniemy kartkę z informacją, że ta bakteria to jest taka i taka, a wrażliwa jest na to i na to, wówczas ja bym mogła powiedzieć z całą pewnością, że jest to efekt właśnie badania metodą dyfuzji krążkowej, w której posiewamy bakterie na szalki, nazywane murawką (jakby trawniczek), bardzo gęsto wysiane bakterie. I na ten posiew, taki powierzchniowy, wykładamy krążki nasączone konkretną substancją w znanym nam stężeniu.

Jeżeli wiemy, że w krążku znajduje się, dajmy na to amoksycylina, o której w kółko mówię, w stężeniu 10 mikrogramów na litr, to jeśli po upływie okresu inkubacji zobaczymy, że strefa zahamowania wzrostu bakterii wokół tego krążka jest duża, to możemy dać lekarzowi czy pacjentowi odpowiedź, że ten antybiotyk w takim stężeniu będzie skuteczny. Lub też w drugą stronę: jeżeli nie ma strefy zahamowania wzrostu, bo tak się też dzieje, to mamy informację, że taka bakteria jest oporna na ten antybiotyk. Tu mówię, jakby te badania miały być wydawane tylko lekarzom czy pacjentom, ale my właśnie w naszych badaniach naukowych, dokładnie taką samą metodą się posługujemy, bo jest to metoda szybka i bardzo prosta.

Inkubacja trwa 24 godziny i wyniki są praktycznie podane na tacy. Patrzymy na szalkę, widzimy dużą strefę – jest wrażliwość, małą strefę zahamowania – jest oporność. Wiadomo, że nie oceniamy tego na tak zwane oko. Mierzymy sobie tę strefę linijką, podajemy ją w milimetrach i porównujemy do standardów międzynarodowych wytycznych, podawanych nam w internecie jako takie tabele, gdzie wiemy, że na przykład 22 milimetry strefy i więcej to jest bakteria wrażliwa, a na przykład 21 milimetrów i mniej to jest bakteria oporna.

Coraz częściej też wchodzą do badań podłoża chromogenne. Chromogenne to znaczy takie, na których bakterie rosną na określony kolor. Są w tych podłożach konkretne substancje, nazywamy je właśnie chromogenami, które wchodzą w reakcję z bakteriami, najprościej rzecz ujmując. Jeżeli bakteria jest oporna, to my w instrukcji do podłoża mamy informację: niebieska oporna, biała – wrażliwa. I naprawdę już tutaj nie trzeba więcej myśleć, patrzymy tylko na kolor bakterii, odpowiedź mamy. Ponadto już od kilkunastu lat można posiłkować się też badaniami molekularnymi. To są takie techniki, które nam służą do wykrywania genów lekooporności, bo jeżeli bakteria jest oporna na jakiś antybiotyk, przykładowo enzym, który ma antybiotyk przeciąć, to wiemy, że enzym jest białkiem. Żeby to białko powstało, bakteria musi mieć gen, który sprawi, że po ekspresji białko powstanie. Więc my możemy tak trochę obejść też te metody hodowlane. Bardziej to jest w celach naukowych, żeby dowiedzieć się, czy bakterie mają geny lekooporności. Bo musimy też, jako naukowcy, pamiętać, że takie geny mogą ulegać ekspresji i wtedy widzimy w hodowli na szalce bakterie oporne. Ale jeżeli ekspresji nie ulegają, to bakteria gen ma, ale na szalce nie wyjdzie nam bakteria oporna. Tylko że tu jest pewien haczyk, bo owszem, bakteria oporna nie jest, tak mówimy: fenotypowo, więc w danym momencie na szalce tego nie zauważymy, ale na przykład w momencie infekcji taki gen może być aktywowany, indukowany poprzez obecność antybiotyku, i wówczas pomimo tego, że jakby na szalce nam ten wynik nie wyjdzie, to bakteria lekooporna będzie, a już nawet abstrahując od leczenia, taka bakteria w środowisku czy w tej już przywołanej przeze mnie oczyszczalni ścieków tego genu się może pozbyć i przekazać innej bakterii. I właśnie w taki sposób ta lekooporność się szerzy.

No i na koniec ieszcze o tych antybiotykach, które faktycznie tu badamy tylko metodami instrumentalnymi, bo nie ma tutaj żadnych metod hodowlanych, to jest analiza taka stricte chemiczna. Obecność i stężenie tych antybiotyków oznacza się, żeby było wiarygodne, przy użyciu wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem masowym. To są analizy obejmujące najpierw pobranie dużej objętości próbek, które później muszą być przefiltrowane przez takie małe filtry strzykawkowe, czyli można sobie wyobrazić, że my musimy 5 litrów czy 2 litry wody przepuścić przez strzykawkę o objętości 5 mililitrów, więc to nie przeleci nam tak szybko, musi nam przekapać. Dlatego też można sobie wyobrazić, ile czasu zajmuje taka procedura przygotowawcza. Następnie zawiesiny czy też to, co znalazło się w tym filtrze strzykawkowym, musi być wymyte metanolem, zatężone, dopiero później nastrzykiwane na chromatograf, potem dopiero odczytywane. Te wyniki są w postaci pików, czyli takich wykresów, a konkretny wynik mówiący nam o stężeniu antybiotyku będzie wynikał z wielkości pola pod wykresem, który my uzyskujemy z tego chromatografu. No i tutaj w ostatnich latach, jak zaczęłam się tym wszystkim zajmować, mam taką ciekawą obserwację. Otóż my, jako naukowcy i pracownicy uczelni, jednocześnie jesteśmy dydaktykami. Przedstawiając nasze wyniki, staramy się, żeby one były jasne, czytelne, zrozumiałe i dla studentów staramy się pokazywać te analizy jak najprościej, no i też mamy ograniczenie w postaci półtoragodzinnych zajęć. No i co się wtedy dzieje? Jeżeli chcemy coś studentom pokazać, no to pokazujemy jedną analizę, jedną analizę wody, jednej bakterii. No i później dochodzi do zaskoczenia, bo jak przychodzą studenci do laboratorium, to rzadko kiedy badamy jedną próbkę. Raczej jest tych próbek kilka, czasem nawet kilkadziesiąt, więc prace w takim laboratorium mikrobiologicznym liczy się w godzinach (długich) i te godziny składają się na kilka dni pracy w tym laboratorium, a wyniki mamy w jednej tabelce. I to jest czasem ten ból właśnie kogoś, kto na początku nie zdawał sobie sprawy, jaka to jest ciężka praca – może tak to podsumuję.

Fundacja TYGIEL: Przeglądając Pani Profesor dorobek naukowy, rzucił mi się też w oczy artykuł, tutaj pozwolę sobie przeczytać tytuł: „Izolacja, identyfikacja i ocena lekoodporności gronkowców w powietrzu domu studenckiego Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie”. Czy to znaczy, że badania środowiskowe można prowadzić nie tylko w środowisku naturalnym, czy też na przykład, powiedzmy – jak w artykule – studenckim akademiku?

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Dokładnie tak. My – jako mikrobiolodzy środowiskowi czy też osoby związane z biomonitoringiem – zajmujemy się nie tylko środowiskiem naturalnym, ale też tym środowiskiem stworzonym przez człowieka. Ja się tu wypowiem tylko w swoim imieniu i przytoczę parę takich przykładów, w których ja prowadziłam badania z zakresu na przykład analizy składu populacji drobnoustrojów czy tego, ile tych drobnoustrojów jest, jak się zmieniają w czasie, najczęściej na przestrzeni roku. No to zacznijmy właśnie od tego domu studenckiego, to były jedne też z moich pierwszych badań, gdzie badałam to, ile tych mikroorganizmów jest i czy są właśnie też antybiotykooporne.

Często badamy też jakość czy stężenie zanieczyszczeń ścieków w oczyszczalniach, wody gromadzonej w zbiornikach technologiczno-retencyjnych, czyli takich, które stworzył człowiek, zbudował od zera człowiek, badamy powietrze – często w stajniach czy innych budynkach gospodarskich. Tutaj też wspomnę właśnie o tych stajniach z powodu tego, że konie tanimi zwierzętami nie są, po pierwsze – w zakupie, po drugie – w utrzymaniu. I jeszcze do tego są to zwierzęta bardzo delikatne, wrażliwe na to, co jedzą, jakim powietrzem oddychają. Właściciele koni i właściciele stajni są zatem często żywo zainteresowani tym, w jakim środowisku te konie przebywają. Bo to będzie wpływało na zdrowotność tego konia, a często wręcz na to, czy to zwierzę nie padnie przedwcześnie.

Mamy dużo takich badań. Ale też ja sama badałam jakość mikrobiologiczną powietrza w pomieszczeniach w jednej z najstarszych szkół rolniczych w Polsce, bo akurat znajduje się ta szkoła w miejscu, w którym mieszkam – w Czernichowie, i taką mamy bardzo fajną współpracę. Przyjeżdżamy tam czasami, pokazując różne metody mikrobiologiczne uczniom tej szkoły, a przy okazji korzystamy jako naukowcy i mamy pulę ciekawych wyników badań. Badałam też powietrze w budynkach użyteczności publicznej, takich jak przychodnie, szpitale, oddziały szpitalne czy centra handlowe.

Też może jeszcze znów na marginesie, ale trochę jest to związane z badaniami środowiskowymi, dodam, że takim okołośrodowiskowym badaniem, które prowadziłam, było też na przykład zanieczyszczenie mikrobiologiczne mleka pobieranego od krów, które miały podkliniczną postać zapalenia wymienia, czyli mastitis. Ta dolegliwość jest jedną z najpoważniejszych dla hodowców tych zwierząt, zwłaszcza jeżeli utrzymują bydło mleczne.

No i też poniekąd jest to związane z mikrobiologią środowiska, bo szczerze mówiąc, wystarczy jedna chora krowa w stadzie, żeby za kilka dni chorych krów było dużo więcej lub nawet wszystkie. I takie wymię, które jest zainfekowane, staje się czerwone, zatkane, mleko nie chce płynąć, zwierzę cierpi, bywa, że trzeba to zwierzę zabić, no bo już nie ma możliwości leczenia. A straty, te tak zwane gospodarcze, są ogromne. Więc tu też żywo zainteresowani hodowcy bydła podjęli z nami współpracę. Koleżanka opracowała metody leczenia mastitis polegające na aplikacji komórek somatycznych. A ja z kolei badałam skuteczność działania tych komórek somatycznych macierzystych, sprawdzając, czy skład mikroorganizmów patogennych w mleku się zmienia w trakcie tej terapii eksperymentalnej.

No i ostatnia rzecz, trochę autoreklamy tutaj może wprowadzę, ale w ostatnim roku nadzorowałam i nadzoruję pracę studentów w sekcji mikrobiologii koła naukowego biotechnologów. I mamy taki projekt, w którym izolowaliśmy mikroorganizmy z ran zwierząt towarzyszących – takich zwierzaków domowych jak psy, koty, mieliśmy też jednego królika. Po wyizolowaniu tych bakterii badaliśmy ich lekooporność, czyli oporność na antybiotyki, obecność genów antybiotykooporności w DNA izolowanym z tych bakterii i jako taki możliwy sposób leczenia trudno gojących się ran – badaliśmy opracowane przez naszych chemików bionanokompozyty, czyli na przykład nanocząsteczki srebra, nanocząstki srebra z grafenem czy też, już wspomnianą przeze mnie, ozonowaną oliwę z oliwek jako substancje, które mogłyby działać albo prewencyjnie, czyli jak takie, można powiedzieć, inteligentne opatrunki, izolujące ranę od środowiska, sprzyjające jej gojeniu, a jednocześnie działające przeciwdrobnoustrojowo, albo w postaci żeli, maści, jeżeli faktycznie doszłoby do infekcji, żeby już się tych drobnoustrojów pozbyć.

Czy to jest związane ze środowiskiem? No jest, gdyż mamy tutaj znów środowisko, może niekoniecznie naturalne, ale nasze – domowe, bo może nie każdy o tym pamięta, ale jak jest chory zwierzak w domu, to tym zwierzęciem zajmujemy się my – jako właściciele. Jeżeli wystąpiła infekcja lekooporną bakterią, to my też z tą bakterią mamy do czynienia, więc powinno nam zależeć na tym, żeby w ogóle do tej infekcji nie doszło. Najprostszym sposobem jest po takiej operacji, jeżeli to jest rana operacyjna albo jeżeli doszło do powstania rany w efekcie pogryzienia czy czegoś innego, gdy coś tam kot zrobił lub pies się podrapał, ranę od razu opatrzyć w taki sposób, żeby do infekcji nie doszło. Może u kota raczej aż tak bardzo nie, ale jeżeli ktoś ma psa, no to może sobie zdaje sprawę, jak trudno jest taką ranę utrzymać w czystości. Psy raczej lubią być w różnych miejscach, które najczystsze nie są. Z tego powodu właśnie te rany się łatwo zakażają i trudno leczą i to również dla nas – jako właścicieli – stwarza zagrożenie. Więc tu próbowaliśmy, myślę, że z dobrym skutkiem, opracować takie metody, które mogłyby w przyszłości być wykorzystane jako taka podstawa do stworzenia opatrunku prewencyjnego.

Fundacja TYGIEL: Biorąc pod uwagę nie tylko te badania, ale też wszystkie inne, które Pani Profesor prowadziła, mam następujące pytanie: czy był taki wynik, który Panią Profesor tak szczególnie zaskoczył?

dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Pierwsza rzecz, która mi przychodzi do głowy, jeśli mówimy o takich zaskoczeniach w nauce, to to, że jakoś bardzo szczególnie nic mnie nie zaskoczyło. Było trochę takich badań, które nie wyszły tak, jak się spodziewałam, nie poszły po mojej myśli albo właśnie wynik był wręcz przekraczający moje początkowe oczekiwania. Ale jedna rzecz, tu przy okazji powiem, jest też taka, że jak już policzyłam sobie, to ja w nauce pracuję 20 lat i trochę tych różnych badań mam, więc coraz bardziej lubię takie eksperymenty, które gdzieś na końcu mają jakiś element zaskoczenia i do końca nie mogę przewidzieć, co mi wyjdzie. Bo tak już tyle lat pracując, trochę nudne byłoby zaplanowanie sobie, żeby wszystko szło jak z płatka, a potem: chciałam zrobić to, zrobiłam to, wyszło mi to samo, co sobie zaplanowałam. Zrozumiałam w ciągu tych wszystkich lat pracy, że właśnie z takich nieudanych eksperymentów wyciągamy najciekawsze wnioski, dużo się uczymy, na pewno więcej niż jak nam tak wszystko pięknie idzie.

Może tutaj tak przy okazji dodam, że jeżeli słucha nas ktoś, kto zaczyna tę swoją przygodę z nauką, to chciałabym powiedzieć, żeby się tak raczej nie bać nieudanych eksperymentów albo takich, których skutków tak nie do końca jesteśmy pewni, bo wiadomo, że jeżeli idzie to zupełnie inaczej niż sobie zakładaliśmy, no to pojawia się zawód. Ale doświadczenie pokazało mi, że jak już to minie i ochłoniemy, to czasem bardzo fajne, ciekawe wnioski nam przychodzą do głowy albo wręcz okazuje się, że to wcale nie tak źle, że wyszło nam tak, jak wyszło, bo demonstruje to jakiś zupełnie nowy mechanizm, którego na przykład nikt jeszcze nie stwierdził, lub też po prostu sytuacja nas zmusza do szukania jakichś kreatywnych rozwiązań.

Dodam jeszcze, żeby tak nie pozostawić tego pytania zupełnie bez odpowiedzi: czy coś mnie zdziwiło, czy nie? Otóż gdy zaczęłam te kilka lat temu badania nad obecnością i stężeniem antybiotyków w środowisku wodnym, to nie spodziewałam się, że tych antybiotyków jest aż tak dużo, w sensie nawet nie wysokiego stężenia, co ich powszechności, bo zdarzyło mi się, i to wcale nie jest pojedynczy wynik, stwierdzić obecność antybiotyków w wodach podziemnych, takich, które są z poczuciem bezpieczeństwa wykorzystywane jako wody pitne.

No i ten kotrimoksazol, który wcześniej już też przywołałam, czyli ta kombinacja trimetoprimu i sulfametoksazolu, to jest substancja przeciwdrobnoustrojowa, czyli lek, który został od zera stworzony w laboratorium. Więc jeżeli go wykrywamy, to on tam się nie znalazł dlatego, że jakiś drobnoustrój go wytworzył, tylko dlatego, że dostał się tam skądś, być może od człowieka, no raczej tak, bo skąd inąd. I właśnie nawet obecność tych substancji stwierdzaliśmy w wodach podziemnych. I miałam taki moment zawahania, czy to, co nam tu wychodzi, to nie jest jakiś błąd analizy, no bo jednak to jest analiza instrumentalna, może pojawić się błąd sprzętu, błąd człowieka, cokolwiek, czasami nawet jest coś takiego, co z angielskiego nazywamy bias. Jesteśmy uprzedzeni w sensie takim, że chcemy, żeby nam wyszło. Ale już pomijając tę kwestię standaryzacji badań, bo badając antybiotyki, mamy do każdego antybiotyku standard: rozcieńczony w konkretnym stężeniu i tak dalej – wszystko to sobie sprawdziliśmy, dwie takie kwestie sprawiają, że ja jestem pewna tego, co nam wyszło. Mianowicie: jeżeli mamy ten kotrimoksazol, to jest to kombinacja tego trimetoprimu i sulfametoksazolu w konkretnym stosunku: 1 do 5, czyli jednego jest mniej, drugiego jest pięć razy więcej i wtedy, gdy wykrywamy te substancje w wodzie, to my nie wykrywamy kotrimoksazolu łącznie. Prowadzimy osobną analizę dla trimetoprimu i osobną reakcję dla tego drugiego, czyli sulfametoksazolu. I wychodzi nam w wielu badaniach i w wielu próbkach, że ten stosunek 1 do 5 jest zachowany. Więc raczej to się nie wzięło znikąd, tylko właśnie z tego stosunku, który jest w tabletkach zażywanych przez ludzi. A jeszcze druga kwestia jest taka, że w jednych ze swoich badań jako tak zwaną kontrolę wykorzystałam ścieki z własnej przydomowej oczyszczalni, bo mieszkam w domu, mamy przydomową oczyszczalnię ścieków i akurat w danym okresie nikt z domowników nie zażywał antybiotyku. Więc tak sobie pomyślałam: no jeżeli wyjdzie nam antybiotyk w naszej oczyszczalni, gdzie antybiotyków być nie powinno, no to będzie potwierdzenie, że coś tu jest w tych naszych badaniach nie tak. Ale właśnie nie. Okazało się, że w naszej oczyszczalni antybiotyków nie stwierdziliśmy, a badaliśmy ich ponad 20, więc nie było żadnego. Natomiast w wodach powierzchniowych uznawanych za czyste stwierdzaliśmy obecność tych substancji. Więc tutaj się utwierdziłam, że jednak tak jest. Ale, tak w sumie też podsumowując to, co już też wcześniej powiedziałam, przypatrzmy się powszechnemu stosowaniu tych substancji, w tym właśnie kotrimoksazolu, który czasem jest przepisywany nawet przy infekcji wirusowej na wszelki wypadek, jakby się nie chciało leczyć, małym dzieciom, niemowlętom na wszelkie infekcje czy osobom starszym. Ja się spotkałam w rozmowie z kimś, kto opowiadał, że właśnie Biseptol był zażywany przez kilka miesięcy. Już nie drążyłam po co, bo byłam w takim szoku. Nie jest to lek stosowany na przykład w boreliozie, którą się faktycznie leczy tak długo, czy w zakażeniach skórnych, które się też leczy długo. Więc raczej w takich infekcjach dróg oddechowych, dróg moczowych. Skąd te parę miesięcy? Nie wiem, ale myślę, że to jest właśnie odpowiedź na pytanie skąd te antybiotyki biorą się w tym środowisku.

Fundacja TYGIEL: A trochę klucząc jeszcze wśród tych wyników, jestem zainteresowany taką kwestią, czy Katedra Mikrobiologii i Biomonitoringu znajduje jakieś komercyjne zastosowanie dla tej wiedzy? Czy Państwo na przykład coś badali na zlecenie? Nie wiem, dokąd tak ująć to pytanie, ale mam nadzieję, że Pani Profesor tutaj trochę światła rzuci na tę kwestię.

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Tak, w sumie dobrze Pan to ujął i myślę, że gdzieś tutaj też udało mi się przemycić już parę takich aspektów. Owszem, tak. Właśnie ta mikrobiologia i biomonitoring są tak praktycznymi aspektami badań, że często zwracają się do nas osoby zainteresowane zastosowaniem tych naszych metod gdzieś w życiu codziennym. Mamy wiele zleceń, kontaktują się z nami także osoby indywidualne, prosząc na przykład o przebadanie jakiegoś konkretnego środowiska, najczęściej jest to ich dom, pomieszczenia, w których przebywają dane osoby. Zaraz to rozwinę, ale może jeszcze dodam, że współpracujemy też z firmami, właścicielami większych gospodarstw czy na przykład wspomnianymi wcześniej hodowcami bydła mlecznego.

Prowadzimy również badania w ramach grantów finansowanych przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju czy instytucje europejskie. I te instytucje, w przeciwieństwie do Narodowego Centrum Nauki, które finansuje głównie takie badania podstawowe, czyli żeby się dowiedzieć, jak jest, finansują badania aplikacyjne, już z zastosowaniem czy też z nakierowaniem na to, że gdzieś na końcu będzie ktoś z tego mógł skorzystać.

Wracając do tych osób indywidualnych, to właśnie właściciele mieszkań, często starych, czy domów starych, których niepokoi czasem stan ścian. Zdarzyło mi się też pobierać próbki z takich miejsc, gdzie nawet nie trzeba się było zastanawiać, ewidentnie było widać pleśń na ścianie, więc jeżeli ktoś coś takiego widzi, będąc mieszkańcem, nie musi być mikrobiologiem, żeby się poczuć zaniepokojonym.

Bywa też, że właściciele zwierząt, takich jak konie, proszą o ocenę zanieczyszczenia powietrza w stajniach, gdzie te zwierzęta przebywają, czy ogólnie środowiska, w których te zwierzaki są utrzymywane. Często jest też tak, że nie wszyscy właściciele tych zwierząt mają możliwość trzymać je sobie tam, gdzie mieszkają. Zdarza się, że ktoś mieszka w dużym mieście, ale może sobie finansowo pozwolić na to, żeby mieć konia, a też kocha te zwierzęta. No i tutaj wkraczają instytucje, tak zwane hotele dla zwierząt, gdzie za konkretną opłatę, często naprawdę niemałą, ten zwierzak jest utrzymywany. Jest karmiony, leczony, opiekowany cały czas, a właściciel go odwiedza.

No i też różnie bywa. Jeżeli jest dobrze, no to czasem nawet tak z ciekawości czy też dla zaspokojenia ciekawości właściciela wykonujemy takie badania, lub jeżeli doszło do czegoś niepokojącego, zwierzę choruje lub padło, no to jakby takie minidochodzenie jest prowadzone: dlaczego tak się mogło stać? Firmy, z którymi współpracuję, myślę, że tutaj spokojnie mogę nawet nazwę podać. Mamy taką firmę, ale może nie będę podawać, w każdym razie mamy firmę kosmetyczną, z którą współpracujemy: ja jako mikrobiolog i koledzy chemicy, gdzie chemicy opracowują substancje innowacyjne, które mają mieć za zadanie zdziałać coś dla skóry, a ja z kolei badam efekt oddziaływań tych substancji na mikroorganizmy. Jeżeli chcemy, żeby taki krem czy maść miały działanie raczej lecznicze, prewencyjne, no to zależy nam, żeby było choćby delikatne działanie bakteriobójcze. jeżeli z kolei chcemy, żeby taki krem był neutralny dla skóry i dla mikrobioty skóry, to zależy nam, żeby tam tej mikrobioty nie zaburzyć. Więc nie możemy się podpisać pod informacją, że krem dla mikrobioty jest obojętny, jeżeli tego nie zbadamy, czyli nie sprawdzimy na szalce, że aplikujemy tę substancję i mikroorganizmy, które ze skóry wyizolowaliśmy, dalej sobie niezaburzone rosną.

Czasem instytucje czy też firmy, które wykorzystują wodę, zwracają się do nas z prośbą o ocenę wpływu na środowisko tego, jak ta woda jest wykorzystywana. Współpracuję ze stacjami narciarskimi. Właśnie dzięki tej współpracy wyszły nam te ciekawe wyniki ze zbiornikami retencyjnymi. Ponadto mam na koncie współpracę z hutą stali, gdzie dobrych kilka lat temu zwróciła się do nas firma z prośbą o zweryfikowanie, czy jest zanieczyszczenie, no bo nie da się ukryć, że jest w okolicach hut stali jakieś zanieczyszczenie metalami ciężkimi, czy wpływa to na zmiany składu mikrobioty glebowej z kolei, bo metale ciężkie wydobywają się z kominów, osadzają się na glebie, czy te mikroorganizmy glebowe zginą, nie zginą, zmieni się ich skład. Poza tym również badania skuteczności przeciwdrobnoustrojowej, na przykład pestycydów, a także opracowanie nowoczesnych szczepionek bakteryjnych w odpowiedzi na politykę na przykład Unii Europejskiej, jeżeli chodzi o rolnictwo ekologiczne czy odchodzenie od środków chemicznych.

Tak że w sumie do wyboru, do koloru. Zawsze się coś chyba znajdzie.

Fundacja TYGIEL: Nadeszła pora na prawdopodobnie finałowe pytanie. Jeśliby Pani miała podsumować swoją pracę naukową i przedstawić ją jako jakiś kolor, to jaki to byłby kolor i dlaczego?

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Myślę, że jakbym tak miała wszystko, co zrobiłam, czy też może większość moich zainteresowań naukowych podsumować kolorem, byłby to kolor niebieski. Bo po pierwsze, ten niebieski to jest kolor, w którym ludzkie oko postrzega wodę, która jest głównym obszarem moich zainteresowań, ale też drugi aspekt to jest podział biotechnologii na kolory. Bo dobrych kilka lat temu jeden z polskich profesorów opracował taki podział na biotechnologię białą, zieloną, czerwoną, no i właśnie kolor niebieski początkowo odnosił się do bogactwa bioróżnorodności mórz, oceanów, ale teraz już się rozszerzył ogólnie na tę biotechnologię wody. Więc stąd też tak chyba najbardziej ten kolor.

Fundacja TYGIEL: Czyli najbliżej niebieskiego.

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Najbliżej niebieskiego. Najbardziej lubię zielony, ale naukowo chyba niebieski.

Fundacja TYGIEL: Myślę, że wyczerpaliśmy tutaj ten temat, na ile to było możliwe, bo jak Pani Profesor mówi, można by o tym opowiadać pewnie dniami, słuchać tak samo, potwierdzam. Także serdecznie dziękuję, Pani Profesor, za tę rozmowę.

prof. dr hab. inż. Anna Lenart-Boroń: Bardzo dziękuję. Bardzo mi było miło rozmawiać. Jak zresztą chyba słychać, rozwinęłam się nawet bardziej niż początkowo planowałam.