Зараза из пыльной бури

Ученые из Института Вейцмана установили: знакомое всем израильтянам природное явление может принести с собой инфекцию. Бактерии не только выживают в пыльной буре, но и находятся там в весьма высокой концентрации.

Микроорганизмы легко путешествуют по миру с ветром и способны преодолевать огромные расстояния. За их перемещениями долго наблюдали ученые, в том числе из Института имени Вейцмана. До сих пор оставался открытым вопрос, в каком состоянии находятся эти микроорганизмы во время миграций и насколько они способны переносить высокие и низкие температуры, крайнюю сухость и ультрафиолетовое излучение. Иными словами, останутся ли они живы после долгого путешествия, сохранят ли способность к размножению и как будут воздействовать на людей, растения и животных на новом месте?

Из недавнего исследования, опубликованного в журнале Nature, следует, что по крайней мере часть бактерий, переносимых ураганами и пыльными бурями, оседают на землю, будучи живыми. Чтобы установить это, докторант Бурак Аднан Эркоркмаз проводил долгие часы в одиночестве во время пыльных бурь на крыше лаборатории, в том числе по выходным, ночами и в предрассветные часы. Сам Бурак из Турции, в отдельных регионах которой также наблюдаются пыльные бури. Но Израиль еще лучше подходил для его работы. Ведь пустынные ветры приносят сюда микроорганизмы с четырех сторон: из Сахары, с Аравийского полуострова, с сирийско-иракской границы и из Европы.

Так что молодой ученый стал аспирантом в лаборатории профессора Инона Рудиха отделения наук о Земле и планетах Института Вейцмана. Вместе они и написали статью.


Профессор Инон Рудих и Бурак Аднан Эркоркмаз на крыше лаборатории. Фото: пресс-служба института Вейцмана.
Профессор Инон Рудих и Бурак Аднан Эркоркмаз на крыше лаборатории. Фото: пресс-служба Института Вейцмана

Пробы воздуха были разделены на образцы разного объема для поиска в них генетического материала – ДНК и РНК. Эркоркмаз объясняет, что молекулы ДНК относительно долговечны, а РНК разрушаются гораздо быстрее. В живой бактерии есть оба типа молекул. Так что, если в образцах воздуха высокое соотношение РНК к ДНК, это означает, что генетическая активность в клетке происходила сравнительно недавно, что бактерия жива или как минимум была жива до последнего времени.

Бурак Эркоркмаз и еще одна участница исследования, доктор Даниэла Гат, обнаружили более 5 тысяч видов бактерий в пробах воздуха. Секвенирование РНК показало, что примерно 10% микроорганизмов были еще живы. Некоторые из них вызывают заболевания у людей, животных или растений. В частности, в пробах воздуха была обнаружена синегнойная палочка – анаэробная бактерия, способная вызывать опасные инфекции и нередко устойчивая к антибиотикам. Впрочем, вместе с пылью к нам попадают не только патогены, способные осложнить нам жизнь, но и микроорганизмы, влияющие на более приятные процессы, например на брожение винограда или созревание клубники.

Во время пыльных бурь количество бактерий различных видов в воздухе может увеличиваться в три раза. В спокойную погоду ученые обнаруживали 250-750 видов бактерий в образце 10-15 тысяч микрограммов пыли, отфильтрованной в течение шести часов из 400 кубометров воздуха. Это примерно соответствует объему воздуха в обычной трехкомнатной квартире.

А вот даже во время относительно небольшой пыльной бури исследовательская группа сумела собрать 25-50 миллиграммов пыли, а количество различных видов бактерий в образцах подскочило до 750-2000. Концентрация бактерий во время пыльной бури минимум в десять раз превысила нормальную и достигла 3-5 тысяч бактериальных клеток на кубический метр. Состав бактерий зависел от того, откуда пришла буря. Это удалось установить на основании сопоставления дат забора воздуха и спутниковых снимков движения бурь.

Частицы, отфильтрованные в течение 120 минут из проб воздуха, собранного в пыльную погоду. Фото: пресс-служба института Вейцмана.
Частицы, отфильтрованные из воздуха за два часа. Фото: пресс-служба Института Вейцмана

Всемирная организация здравоохранения давно уже предупреждает об опасности пыльных бурь. Однако до сих пор считалось, что опаснее всего для нашего здоровья мелкие частицы пыли, способные проникать в легкие, а также через клеточные мембраны в кровоток и оседать в разных тканях.

Но исследование ученых из Института Вейцмана свидетельствует, что чем крупнее частицы пыли, тем больше шансов для бактерий уцелеть, добраться до нового места обитания живыми и, соответственно, кого-нибудь заразить. Оказалось, что они собираются в довольно крупные конгломераты – биопленки, предохраняющие их от внешнего воздействия. Они прикрепляются к частицам пыли и, подобно тремпистам, путешествуют с ними на дальние расстояния, порой преодолевая тысячи километров. Более высокую выживаемость обнаружили бактерии, способные создавать крупные агломерации.

Вера Рыжикова, НЭП. Фото: Институт Вейцмана, Depositphotos.com

Метки:


Читайте также