Otkrivanje otpornosti na kinolone kod okolišnih bakterija: Kako okolišni rezervoari potiču globalnu krizu s antimikrobnim sredstvima. Otkrijte mehanizme, utjecaje i hitna rješenja potrebna za borbu protiv ove rastuće prijetnje. (2025)

• Uvod: Porast otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama
• Mehanizmi otpornosti na kinolone: Genetski i biokemijski uvidi
• Okolišni rezervoari: Izvori i vruće točke gena otpornosti
• Putanje prijenosa: Od okoliša do ljudskog i životinjskog zdravlja
• Otkrivanje i praćenje: Sadašnje tehnologije i metodologije
• Studije slučaja: Globalni incidenti i regionalni trendovi
• Utjecaj na javno zdravstvo i ekosustave
• Regulatorni i politički odgovori: Međunarodne i nacionalne inicijative
• Nove tehnologije i buduća rješenja
• Predviđanje budućnosti: Trendovi, javna svijest i put naprijed
• Izvori i reference

Uvod: Porast otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama

Kinoloni, klasa antibiotika širokog spektra, koriste se u ljudskoj medicini, veterinarskoj praksi i poljoprivredi od svog uvođenja 1960-ih. Njihova široka primjena pridonijela je pojavi i proliferaciji bakterija otpornih na kinolone, ne samo u kliničkim okruženjima, već i u raznim okolišnim dijelovima. Od 2025. godine, porast otpornosti na kinolone kod okolišnih bakterija prepoznaje se kao kritična briga za javno zdravstvo, s implikacijama za učinkovitost antimikrobnih terapija i širenje gena otpornosti kroz ekosustave.

Nedavne inicijative praćenja i istraživački napori istaknuli su sveprisutan prisutnost bakterija otpornih na kinolone u vodenim tijelima, tlima i sedimentima, osobito u regijama s visokom upotrebom antibiotika i neadekvatnim pročišćavanjem otpadnih voda. Programi okolišnog praćenja koje koordiniraju organizacije poput Svjetske zdravstvene organizacije i Europske agencije za lijekove dokumentirali su povećanje stopa otkrivanja odrednica otpornosti, uključujući gene otpornosti posredovane plazmidima (PMQR), u okolišnim izolatima. Ovi nalazi naglašavaju ulogu okolišnih rezervoara u održavanju i širenju osobina otpornosti.

Ključni događaji u posljednjim godinama uključuju identifikaciju novih mehanizama otpornosti i mapiranje protoka gena otpornosti između okolišnih, životinjskih i ljudskih mikrobioma. Na primjer, studije koje podržava Centar za kontrolu i prevenciju bolesti pokazale su da okolišne bakterije mogu poslužiti kao izvor gena otpornosti koji se mogu prenijeti na klinički relevantne patogene, komplicirajući strategije kontrole i liječenja infekcija. Otkrivanje visokih razina ostataka kinolona u otpadnim vodama iz farmaceutske proizvodnje i poljoprivrednog otjecanja dodatno pogoršava selektivni pritisak, potičući evoluciju i opstojnost otpornijih sojeva.

Gledajući prema naprijed u sljedećih nekoliko godina, izgledi za otpornost na kinolone u okolišnim bakterijama ostaju izazovni. Globalne zdravstvene vlasti, uključujući Svjetsku zdravstvenu organizaciju, pozivaju na poboljšano praćenje, strožu regulaciju upotrebe antibiotika i poboljšano upravljanje otpadnim vodama kako bi se umanjilo širenje otpornosti. Napredak u molekularnoj dijagnostici i metagenomskoj sekvenciji očekuje se da će pružiti dublje uvide u dinamiku otpornosti i olakšati razvoj ciljanih intervencija. Međutim, bez koordinirane međunarodne akcije i stalnog ulaganja u upravljanje antimikrobnim sredstvima, okolišna dimenzija otpornosti na kinolone vjerojatno će ostati značajna prijetnja javnom zdravstvu i integritetu ekosustava.

Mehanizmi otpornosti na kinolone: Genetski i biokemijski uvidi

Otpornost na kinolone kod okolišnih bakterija postala je sve hitnija briga, posebno kako praćenje u 2025. otkriva rastuću prevalenciju odrednica otpornosti izvan kliničkih okruženja. Mehanizmi koji leže u osnovi ove otpornosti su višestruki, uključujući i genetske i biokemijske prilagodbe koje omogućuju bakterijama preživljavanje izloženosti kinolonima. Kinoloni, koji ciljanju bakterijsku DNA girezu i topoizomerazu IV, postaju manje učinkoviti kroz nekoliko dobro karakteriziranih putanja.

Genetski, najistaknutiji mehanizam uključuje mutacije u regijama koje određuju otpornost na kinolone (QRDRs) gena gyrA i parC. Ove mutacije mijenjaju ciljne enzime, smanjujući afinitet za vezanje lijekova. Nedavni okolišni izolati, posebno iz vodenih i tla, pokazali su značajan porast QRDR mutacija, što sugerira kontinuirani selektivni pritisak iz okolišne kontaminacije kinolonima i srodnim spojem. Osim kromosomskih mutacija, geni otpornosti na kinolone posredovani plazmidima (PMQR), poput qnr, aac(6’)-Ib-cr i qepA, otkriveni su s rastućom učestalošću u okolišnim uzorcima. Ovi geni mogu se horizontalno prenositi među bakterijama, olakšavajući brzu disperziju osobina otpornosti kroz razne mikrobne zajednice.

Biokemijski, otpornost se dodatno pojačava povećanom regulacijom pumpi za izbacivanje, kao što su one kodirane operonom acrAB-tolC, koji aktivno izbacuje kinolone iz bakterijske stanice. Okolišne bakterije, osobito one izložene subinhibitornim koncentracijama antibiotika u otpadnim vodama ili poljoprivrednom otjecanju, često pokazuju povećanu aktivnost pumpi za izbacivanje. Osim toga, neke bakterije proizvode zaštitne proteine koji štite DNA girezu od djelovanja kinolona, a mehanizam povezan je s određenim PMQR genima.

Nedavni podaci iz globalnih inicijativa praćenja, uključujući one koje koordinira Svjetska zdravstvena organizacija i Europska agencija za sigurnost hrane, ukazuju na to da se okolišni rezervoari otpornosti na kinolone šire. Ove organizacije istaknule su ulogu okolišnih bakterija kao indikatora i vektora gena otpornosti, s implikacijama za zdravlje ljudi i životinja. Otpornost i širenje odrednica otpornosti u okolišu očekuje se da će se nastaviti tijekom sljedećih nekoliko godina, potaknuto stalnom uporabom antibiotika u poljoprivredi, akvakulturi i nepravilnim zbrinjavanjem farmaceutika.

Gledajući unaprijed, izgledi za otpornost na kinolone u okolišnim bakterijama ostaju zabrinjavajući. Sukob genetske mobilnosti, biokemijske prilagodljivosti i okolišne kontaminacije vjerojatno će održati, pa čak i ubrzati pojavu otpornijih sojeva. Međunarodne tijela promoviraju poboljšano praćenje, strožu regulaciju upotrebe antibiotika i poboljšane prakse upravljanja otpadom kako bi ublažili ovaj trend. Kontinuirano istraživanje molekularnih mehanizama otpornosti bit će ključno za razvoj novih strategija za suzbijanje širenja otpornosti na kinolone u okolišu.

Okolišni rezervoari: Izvori i vruće točke gena otpornosti

Otpornost na kinolone kod okolišnih bakterija postala je kritična zabrinutost 2025. godine, odražavajući širi izazov otpornosti na antimikrobne lijekove (AMR) u nekliničkim okruženjima. Okolišni rezervoari—poput površinskih voda, tla, sedimenta i otpadnih voda—služe kao izvori i vruće točke za proliferaciju i širenje gena otpornosti na kinolone (qnr, aac(6’)-Ib-cr, qepA i dr.). Ovi geni često su povezani s mobilnim genetskim elementima, olakšavajući horizontalni prijenos gena među različitim bakterijskim populacijama.

Nedavni podaci praćenja ukazuju na to da okolišni dijelovi, osobito oni zahvaćeni antropogenim aktivnostima, sadrže povišene razine bakterija otpornih na kinolone. Čistionice otpadnih voda (WWTPs) prepoznate su kao glavne vruće točke, jer primaju otpadne vode iz bolnica, farmaceutske proizvodnje i urbanog otjecanja. Studije u 2024. i rano u 2025. pokazale su da čak i napredni procesi obrade ne uklanjaju potpuno otporne bakterije ili gene otpornosti, dopuštajući njihovo ispuštanje u prijemna vodena tijela. Poljoprivredna tla koja se navodnjavaju pročišćenom vodom ili oplodnjom iz stoke također predstavljaju značajne rezerve, pri čemu ostaci kinolona i geni otpornosti opstaju i šire se kroz mikrobne zajednice.

Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) i Europska agencija za lijekove (EMA) istaknule su okolišnu dimenziju AMR, pozivajući na integriranu strategiju praćenja i ublažavanja. EMA posebno se bavila procjenom okolišnog rizika veterinarskih medicinskih proizvoda, uključujući kinolone, naglašavajući potrebu za strožim kontrolama na emisije u okoliš. Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA) također napreduje u istraživanju sudbine i prijenosa antibiotika i gena otpornosti u vodenim sustavima, podržavajući razvoj novih okvira praćenja.

U 2025. godini, metagenomske analize i visoko-protočne sekvencije sve se više koriste za mapiranje raznolikosti i abundancije gena otpornosti na kinolone u okolišnim uzorcima. Ovi pristupi otkrili su složene mreže razmjene gena među okolišnim, komensalnim i patogenim bakterijama, naglašavajući povezanost okolišnog i kliničkog AMR-a. Otpornost kinolona u okolišu, često na subinhibitornim koncentracijama, nastavlja selektirati otpornije sojeve, podižući zabrinutost oko dugoročne učinkovitosti ove klase antibiotika.

Gledajući unaprijed, izgledi za kontrolu otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama ovise o koordiniranoj globalnoj akciji. Povećano regulatorno nadgledanje, poboljšane tehnologije pročišćavanja otpadnih voda i smanjenje nepotrebne upotrebe kinolona u poljoprivredi i ljudskoj medicini ključni su prioriteti. Očekuje se da će međunarodne organizacije, uključujući Svjetsku zdravstvenu organizaciju, proširiti svoje inicijative One Health, integrirajući okolišno praćenje u šire strategije za suzbijanje AMR-a tijekom sljedećih nekoliko godina.

Putanje prijenosa: Od okoliša do ljudskog i životinjskog zdravlja

Prijenos otpornosti na kinolone od okolišnih bakterija na ljudske i životinjske populacije postaje sve veća briga u 2025. godini, potaknuta širokom uporabom antibiotika kinolona u zdravstvu, poljoprivredi i akvakulturi. Okolišni rezervoari—poput površinskih voda, tla i otpadnih voda—djeluju kao kritična središta za opstajanje i širenje bakterija otpornih na kinolone i gena otpornosti. Ove putanje olakšavaju kretanje odrednica otpornosti preko ekoloških granica, što konačno utječe na javno i životinjsko zdravlje.

Nedavni podaci praćenja ukazuju na to da okolišne bakterije, posebno one u vodenim sredinama, često posjeduju gene otpornosti na kinolone posredovane plazmidima (PMQR), kao što su qnr, aac(6’)-Ib-cr i qepA. Ti se geni mogu horizontalno prenijeti na klinički relevantne patogene putem mobilnih genetskih elemenata, uključujući plazmide i integrone. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) istaknula je ulogu okolišne kontaminacije u globalnom širenju otpornosti na antimikrobne lijekove (AMR), naglašavajući potrebu za integriranim praćenjem među sektorima.

Putanje prijenosa su višestruke. Čistionice otpadnih voda (WWTPs) prepoznate su kao vruće točke za nakupljanje i ispuštanje bakterija otpornih na kinolone u prirodna vodena tijela. Studije u 2024. i rano u 2025. pokazale su da čak i napredni procesi obrade možda neće potpuno eliminirati otporne bakterije ili gene otpornosti, omogućavajući njihov ulazak u rijeke i jezera. Te kontaminirane vode mogu se zatim koristiti za navodnjavanje, rekreaciju ili kao izvori pitke vode, stvarajući izravne i neizravne putove izloženosti za ljude i životinje.

Poljoprivredne prakse dodatno pojačavaju problem. Upotreba stajskog gnojiva i biosolida kao gnojiva uvodi ostatke kinolona i otporne bakterije u tla, gdje geni otpornosti mogu opstati i biti preuzeti od tla mikrobiota. Usjevi koji se navodnjavaju kontaminiranom vodom ili se gnoje tim materijalima mogu poslužiti kao dodatni vektori za prijenos otpornosti. Organizacija za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (FAO) pozvala je na strože propise o upotrebi antibiotika u poljoprivredi i poboljšano upravljanje otpadom kako bi se suzbilo širenje AMR-a u okolišu.

Divlje životinje i kućni ljubimci također igraju ulogu u sučelju između okoliša i ljudi. Životinje izložene kontaminiranim okruženjima mogu steći i širiti bakterije otporne na kinolone, djelujući kao rezervoari i vektori. Svjetska organizacija za zdravlje životinja (WOAH, nekad OIE) aktivno prati AMR u populacijama životinja i promiče pristup One Health kako bi se odgovorilo na ove međusobno povezane rizike.

Gledajući unaprijed, izgledi za 2025. i dalje uključuju jačanje sustava praćenja, unapređenje tehnologija obrade otpadnih voda i implementaciju koordiniranih politika u sektorima ljudskog, životinjskog i okolišnog zdravlja. Očekuje se da će međunarodne organizacije intenzivirati napore za mapiranje putanja prijenosa i razvoj ciljanih intervencija, prepoznajući da su okolišni rezervoari ključni u stalnom izazovu otpornosti na kinolone.

Otkrivanje i praćenje: Sadašnje tehnologije i metodologije

Otkrivanje i praćenje otpornosti na kinolone kod okolišnih bakterija postali su sve sofisticiraniji, odražavajući hitnu potrebu za praćenjem otpornosti na antimikrobne lijekove (AMR) izvan kliničkih okruženja. Od 2025. godine, kombinacija molekularnih, kulturnih i metagenomskih pristupa koristi se za praćenje prevalencije i širenja gena otpornosti na kinolone (qnr, aac(6’)-Ib-cr, qepA i dr.) u različitim okolišnim matricama kao što su voda, tlo i otpadne vode.

Reakcija polimeraze lančane reakcije (PCR) i kvantitativna PCR (qPCR) ostaju temelj za brzo otkrivanje poznatih odrednica otpornosti na kinolone. Ove metode omogućuju visoku osjetljivost i specifičnost, omogućujući kvantifikaciju gena otpornosti u složenim uzorcima. Nedavni napredci uključuju multiplikacijske PCR testove koji mogu istovremeno otkriti više gena otpornosti, optimizirajući napore praćenja. Sekvencioniranje cijelog genoma (WGS) i metagenomsko sekvencioniranje postali su sve popularniji, pružajući sveobuhvatne uvide u otpornost okolišnih uzoraka i otkrivajući nove mehanizme otpornosti. Ove tehnologije visoke protočnosti postaju sve pristupačnije zbog opadanja troškova i poboljšanih bioinformatičkih postupaka, olakšavajući velike projekte praćenja.

Metode temeljene na kulturi, iako zahtijevaju više rada, i dalje su bitne za izolaciju održivih otpornijih bakterija i provođenje fenotipskog testiranja osjetljivosti. Ove se metode često koriste zajedno s molekularnim tehnikama kako bi se potvrdili nalazi i procijenila klinička relevantnost otkrivenih gena otpornosti. Selektivni mediji koji sadrže kinolone često se koriste za obogaćivanje otpornim sojevima iz okolišnih uzoraka.

Automatizirane platforme i prijenosni uređaji pojavljuju se kao vrijedni alati za otkrivanje na licu mjesta. Na primjer, prijenosni qPCR instrumenti i tehnologije izotermalne amplifikacije (kao što je LAMP) koriste se za brzu terensku praćenje, posebno u uvjetima s ograničenim resursima. Ova inovacija trebala bi se proširiti u sljedećih nekoliko godina, poboljšavajući pravovremenost i geografski doseg okolišnog AMR praćenja.

Međunarodne organizacije poput Svjetske zdravstvene organizacije i Centara za kontrolu i prevenciju bolesti istaknule su važnost okolišnog praćenja u svojim akcijskim planovima AMR-a. Europski centar za prevenciju i kontrolu bolesti također podržava usklađene protokole praćenja među državama članicama. Ove agencije promiču integraciju okolišnih podataka u nacionalne i globalne sustave praćenja AMR-a, prepoznajući okoliš kao ključni rezervoar i put prijenosa otpornosti na kinolone.

Gledajući unaprijed, sljedećih nekoliko godina vjerojatno će vidjeti daljnju integraciju analize podataka u stvarnom vremenu, strojnog učenja i geosocijalnog mapiranja u platforme praćenja. To će poboljšati sposobnost otkrivanja novih vrućih točaka otpornosti i informirati ciljana intervencije. Kontinuirani razvoj standardiziranih metodologija i međunarodnih okvira za dijeljenje podataka bit će ključan za učinkovito globalno praćenje otpornosti na kinolone kod okolišnih bakterija.

Studije slučaja: Globalni incidenti i regionalni trendovi

Globalna pojava i širenje otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama postali su sve očitiji kroz niz studija slučaja i regionalnih izvještaja o praćenju. U 2025., nekoliko ključnih incidenata i trendova naglašava složenost i hitnost ovog pitanja.

U Aziji, osobito u Kini i Indiji, okolišno praćenje otkrilo je visoke razine bakterija otpornih na kinolone u površinskim vodama, poljoprivrednim tlima i otpadnim vodama iz farmaceutske proizvodnje. Studije su pokazale da rijeke koje primaju nepročišćene ili djelomično pročišćene otpadne vode iz postrojenja za proizvodnju antibiotika sadrže Escherichia coli i Pseudomonas vrste s genima otpornosti na kinolone posredovane plazmidima (PMQR), poput qnr i aac(6’)-Ib-cr. Ovi nalazi naglašavaju ulogu industrijskih ispuštanja i neadekvatnog pročišćavanja otpadnih voda u pojačanju rezervoara otpornosti u okolišu.

U Europi, Europska agencija za lijekove i Europska agencija za sigurnost hrane koordinirali su programe praćenja koji prate otpornost na antimikrobne lijekove u okolišnim uzorcima, uključujući vodenih tijela u blizini farmi stoke i urbanih središta. Nedavni podaci ukazuju na povećanu prevalenciju otpornog Enterobacteriaceae u sedimentima rijeka i poljoprivrednom otjecanju, osobito u regijama s intenzivnim stočarstvom. Otkrivanje gena otpornosti u divljim životinjama i selicama dodatno sugerira okolišno širenje izvan izravnih ljudskih ili poljoprivrednih izvora.

U Sjevernoj Americi, Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) i Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA) prijavili su sporadične, ali zabrinjavajuće epidemije bakterija otpornih na kinolone u rekreativnim vodama i općim otpadnim vodama. Ovi incidenti potaknuli su lokalne vlasti da poboljšaju praćenje i provedu strože smjernice za zbrinjavanje antibiotika i upravljanje otpadnim vodama.

Afrika i Južna Amerika suočavaju se s rastućim izazovima zbog ograničene infrastrukture za pročišćavanje otpadnih voda i upravljanje antibioticima. Praćenje od strane Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) dokumentiralo je širenje otpornosti na kinolone u okolišnim izolatima iz rijeka i jezera, često povezanih s neformalnim naseljima i nereguliranom uporabom farmaceutika.

Gledajući unaprijed, izgledi za otpornost na kinolone u okolišnim bakterijama ostaju zabrinjavajući. Nastavak urbanizacije, intenzifikacije poljoprivrede i globalne trgovine vjerojatno će olakšati daljnje širenje gena otpornosti. Međunarodne organizacije, uključujući WHO i Svjetsku organizaciju za zdravlje životinja (WOAH), pozivaju na integrirane pristupe One Health koji kombiniraju praćenje okoliša, ljudskog i životinjskog zdravlja kako bi se suzbilo širenje otpornosti. Povećana regulatorna okvir, ulaganje u pročišćavanje otpadnih voda i globalno dijeljenje podataka vjerojatno će biti ključni prioriteti u sljedećih nekoliko godina.

Utjecaj na javno zdravstvo i ekosustave

Proliferacija otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama predstavlja rastuću zabrinutost kako za javno zdravstvo, tako i za integritet ekosustava, s značajnim implikacijama predviđenim za 2025. i blisku budućnost. Kinoloni, klasa antibiotika širokog spektra, naširoko se koriste u ljudskoj medicini, veterinarskoj praksi i poljoprivredi. Njihova široka primjena dovela je do širenja ostataka kinolona i otpornijih bakterija u raznim okolišnim dijelovima, uključujući površinske vode, tla i sedimente.

Nedavni podaci praćenja ukazuju na to da okolišni rezervoari—poput postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, poljoprivrednog otjecanja i prirodnih vodenih tijela—sve više postaju prepoznati kao vruće točke za pojavu i širenje bakterija otpornijih na kinolone. Ova okruženja olakšavaju horizontalni prijenos gena, omogućujući pokret otpornosti između okolišnih i patogenih bakterija. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) istaknula je okolišnu dimenziju otpornosti na antimikrobne lijekove (AMR) kao kritično područje za intervenciju, istaknuvši da okolišne bakterije mogu poslužiti kao rezervoar za gene otpornosti koji bi mogli na kraju kompromitirati učinkovitost kinolona u kliničkim okruženjima.

Utjecaj na javno zdravstvo je višestruk. Prvo, prisutnost bakterija otpornijih na kinolone u okolišu povećava rizik od izloženosti ljudi kroz korištenje rekreativnih voda, konzumaciju zaražene hrane i izravan kontakt sa životinjama. To može dovesti do infekcija koje je teže liječiti, zahtijevajući alternativne ili toksičnije antibiotike. Drugo, okolišno širenje gena otpornosti može podrivati napore u kontroli infekcija u zdravstvenim i zajedničkim okruženjima. Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) naglasili su prijetnju koju predstavljaju otporni patogeni, osobito u ranjivim populacijama kao što su imunokompromitirane osobe.

Utjecaji na ekosustav također su značajni. Ostatci kinolona i otporne bakterije mogu omesti mikrobne zajednice bitne za ciklus hranjivih tvari, plodnost tla i kvalitetu vode. Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA) i slične agencije globalno sve više prate ostatke antibiotika i oznake otpornosti u okolišnim matricama, prepoznajući njihov potencijal da promijene funkcije ekosustava i bioraznolikost.

Gledajući naprijed, izgledi za 2025. i dalje uključuju zajednički napor za jačanje okolišnog praćenja, uvođenje strožih propisa o upotrebi antibiotika i promicanje razvoja naprednih tehnologija obrade otpadnih voda. Međunarodne suradnje, poput onih koje koordinira Organizacija za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (FAO) i Svjetska organizacija za zdravlje životinja (WOAH), očekuje se da će igrati ključnu ulogu u rješavanju okolišnih dimenzija otpornosti na kinolone. Bez učinkovitih intervencija, stalno širenje otpornosti kod okolišnih bakterija predstavlja rastuću prijetnju i javnom zdravstvu i održivosti ekosustava.

Regulatorni i politički odgovori: Međunarodne i nacionalne inicijative

Rastuća zabrinutost zbog otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama potaknula je niz regulatornih i političkih odgovora na međunarodnoj i nacionalnoj razini, posebice kako globalna zajednica ulazi u 2025. godinu. Kinoloni, klasa antibiotika širokog spektra, naširoko se koriste u ljudskoj medicini, veterinarskoj praksi i poljoprivredi. Njihova široka upotreba pridonijela je pojavi i širenju otpornijih bakterija u raznim okolišnim dijelovima, uključujući vodena tijela, tla i divlje životinje. To ima značajne implikacije za javno zdravstvo, jer okolišni rezervoari mogu olakšati prijenos gena otpornosti na klinički relevantne patogene.

Na međunarodnoj razini, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) i dalje igra središnju ulogu u koordinaciji globalnih napora da se bore protiv otpornosti na antimikrobne lijekove (AMR), uključujući otpornost na kinolone. Globalni akcijski plan WHO-a za AMR, prvi put usvojen 2015., ostaje okvir za vođenje država članica, naglašavajući potrebu za praćenjem, odgovornošću i istraživanjem. U 2024. i 2025., WHO je intenzivirao svoj fokus na okolišne dimenzije AMR-a, pozivajući zemlje da prate ostatke antibiotika i otporne bakterije u okolišu i da razviju nacionalne akcijske planove koji se bave okolišnim izvorima otpornosti.

Organizacija za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (FAO) i Svjetska organizacija za zdravlje životinja (WOAH, nekad OIE) također su ključni akteri, osobito u vezi s upotrebom kinolona u životinjama koje proizvode hranu i akvakulturi. Ove organizacije objavile su ažurirane smjernice i preporuke za opreznu upotrebu antibiotika, a 2025. godine očekuje se da će dodatno ojačati svoje zahtjeve za praćenje i izvještavanje od država članica. Na primjer, FAO proširuje svoje programe praćenja AMR-a kako bi uključili okolišno uzorkovanje u poljoprivrednim sredinama.

Na nacionalnoj razini, regulatorni odgovori variraju, ali se sve više približavaju strožim kontrolama. Europska agencija za lijekove (EMA) uvela je restrikcije na upotrebu određenih kinolona u veterinarskoj medicini, a ažurirana Farmaceutska strategija Europske unije uključuje odredbe za procjene okolišnog rizika antibiotika. U Sjedinjenim Državama, Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA) i Uprava za hranu i lijekove (FDA) surađuju na procjeni okolišnog utjecaja ostataka antibiotika i ažuriranju regulatornih okvira u skladu s tim.

Gledajući unaprijed, sljedećih nekoliko godina vjerojatno će donijeti povećanu usklađenost standarda i zahtjeva za izvještavanje, kao i integraciju okolišnog praćenja u nacionalne akcijske planove AMR-a. Pristup One Health—koji prepoznaje međusobnu povezanost ljudskog, životinjskog i okolišnog zdravlja—nastavit će biti temelj razvoja politika. Očekuje se da će međunarodne organizacije pružiti tehničku podršku i jačanje kapaciteta kako bi pomogle zemljama u implementaciji učinkovitih programa okolišnog praćenja i odgovornosti, s ciljem suzbijanja širenja otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama.

Nove tehnologije i buduća rješenja

Kontinuirani izazov otpornosti na kinolone kod okolišnih bakterija potaknuo je porast istraživanja i razvoja inovativnih tehnologija i strategija usmjerenih na suzbijanje širenja i utjecaja gena otpornosti. Od 2025. godine, istražuju se nekoliko novih rješenja s fokusom na otkrivanje i ublažavanje.

Jedan od najprometnijih tehnoloških napredaka je uvođenje platformi za sekvencioniranje nove generacije (NGS) za okolišno praćenje. Ovi sustavi visoke protočnosti omogućuju brzu identifikaciju gena otpornosti na kinolone (qnr, aac(6’)-Ib-cr, qepA i dr.) u složenim okolišnim uzorcima, poput otpadnih voda, poljoprivrednog otjecanja i površinskih voda. Integracija NGS-a s naprednim bioinformatičkim postupcima omogućuje praćenje širenja gena otpornosti u stvarnom vremenu, podržavajući strategije rane intervencije. Organizacije poput Centara za kontrolu i prevenciju bolesti i Svjetske zdravstvene organizacije aktivno promiču usvajanje okvira genomske praćenja kako bi se pratila otpornost na antimikrobne lijekove (AMR) na globalnoj razini.

Drugo područje inovacija je razvoj novih tehnologija obrade vode dizajniranih za razgradnju preostalih kinolona i smanjenje selektivnog pritiska koji potiče otpornost. Napredni procesi oksidacije (AOP), uključujući fotokatalizu i ozonizaciju, testiraju se u postrojenjima za pročišćavanje komunalnih i industrijskih otpadnih voda. Ove metode su pokazale učinkovitost u razgradnji postojanih spojeva kinolona, čime se ograničava njihov utjecaj na okoliš i subsequentna selekcija otpornijih bakterija. Američka agencija za zaštitu okoliša podržava istraživanje skalabilnih AOP-a i njihovu integraciju u postojeće infrastrukture obrade.

Pristupi bioremedijacije također dobijaju na značaju, s istraživanjem inženjerskih mikrobioloških zajednica i enzima koji se proučavaju za njihovu sposobnost razgradnje kinolona in situ. Alati sintetske biologije omogućuju dizajn bakterija sposobnih za metaboliziranje kinolona bez stjecanja gena otpornosti, što nudi ciljanu i održivu strategiju sanacije.

Gledajući unaprijed, sinergija digitalnih tehnologija, kao što su umjetna inteligencija (AI) i strojno učenje, s okolišnom mikrobiologijom očekuje se da će poboljšati prediktivno modeliranje pojave i širenja otpornosti. Ovi alati mogu analizirati velike skupove podataka iz okolišnog praćenja, upotrebe antibiotika i prevalencije gena otpornosti kako bi informirali procjene rizika i vodili intervencije politike.

Međunarodna suradnja ostaje ključna. Inicijative poput Globalnog sustava praćenja otpornosti na antimikrobne lijekove (GLASS) Svjetske zdravstvene organizacije šire svoj opseg kako bi uključile okolišne rezervoare, potičući dijeljenje podataka i usklađene metodologije. U sljedećih nekoliko godina očekuje se integracija ovih novih tehnologija i suradničkih okvira koji će značajno ojačati globalni odgovor na otpornost na kinolone u okolišnim bakterijama.

Predviđanje budućnosti: Trendovi, javna svijest i put naprijed

Kako se približavamo 2025. godini, otpornost na kinolone u okolišnim bakterijama prepoznaje se kao kritična i rastuća prijetnja globalnom javnom zdravlju. Kinoloni, klasa antibiotika širokog spektra, naširoko se koriste u ljudskoj medicini, veterinarskoj praksi i poljoprivredi. Njihova široka primjena dovela je do proliferacije bakterija otpornih na kinolone u raznim okolišnim rezervoarima, uključujući vodenim tijelima, tlo i divlju prirodu. Nedavni podaci praćenja ukazuju na to da se geni otpornosti, poput qnr, aac(6’)-Ib-cr i mutacija u gyrA i parC, sve više otkrivaju u okolišnim izolacijama, često na razinama koje su paralele ili premašuju one pronađene u kliničkim okruženjima.

U 2025. povećavaju se napori nekoliko međunarodnih organizacija, uključujući Svjetsku zdravstvenu organizaciju (WHO) i Organizaciju za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (FAO), u njihovom praćenju i izvještavanju. Ove organizacije naglašavaju međusobnu povezanost okolišnog, animalnog i ljudskog zdravlja—koncept koji je središnji za pristup One Health. WHO-ov Globalni sustav praćenja otpornosti na antimikrobne lijekove (GLASS) proširio je svoje module okolišnog praćenja, pružajući detaljnije podatke o prevalenciji i širenju gena otpornosti na kinolone u vodenim i kopnenim okruženjima.

Nedavne studije ističu da postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, poljoprivredni otjecaji i otpadne vode iz farmaceutske proizvodnje i dalje ostaju značajni izvori bakterija otpornijih na kinolone i gena otpornosti. U 2025. godine regulatorne agencije u nekoliko zemalja testiraju strože standarde za ispuštanje i promiču napredne tehnologije obrade, poput ozonizacije i filtracije membranama, kako bi ublažile oslobađanje otpornijih bakterija u okoliš. Američka agencija za zaštitu okoliša (EPA) i Europska agencija za lijekove (EMA) uključene su među vlasti koje ažuriraju smjernice za procjene okolišnog rizika antibiotika.

Kampanje javne svijesti također dobivaju na značaju. Obrazovne inicijative koje vode Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) i WHO imaju za cilj informirati javnost i dionike o okolišnim dimenzijama otpornosti na antimikrobne lijekove (AMR), uključujući rizike povezane s neodgovarajućim zbrinjavanjem antibiotika i važnost odgovorne upotrebe u poljoprivredi i zdravstvenoj zaštiti.

Gledajući unaprijed, sljedećih nekoliko godina očekuje se povećano ulaganje u okolišno praćenje, razvoj brzih tehnologija otkrivanja gena otpornosti i implementaciju integriranih akcijskih planova AMR-a. Međutim, izazovi ostaju, uključujući potrebu za usklađenim globalnim standardima, poboljšanim dijeljenjem podataka i održivom političkom i financijskom podrškom. Smjer otpornosti na kinolone u okolišnim bakterijama ovisit će o učinkovitosti ovih koordiniranih napora i sposobnosti da se znanstveno znanje pretvori u izvedive politike.

Izvori i reference

• Svjetska zdravstvena organizacija
• Europska agencija za lijekove
• Centri za kontrolu i prevenciju bolesti
• Europska agencija za sigurnost hrane
• Organizacija za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda
• Svjetska zdravstvena organizacija
• Centri za kontrolu i prevenciju bolesti
• Europski centar za prevenciju i kontrolu bolesti