抗生素抗性細菌是全球範圍內日益增長的死亡原因。根據最新的全球分析，2019年，抗生素抗性細菌Roughly 造成約 127 萬人死亡。一個顯而易見的罪魁禍首是我們過度使用抗菌藥物，這迫使細菌種群進化出更好的防禦能力來對抗它們。
但是，抗生素耐藥性還有一個鮮為人知的來源：重金屬，如鉛、汞和銀。由於人類工業，如採礦和運輸，這些金屬無處不在。在這些環境中的細菌已經進化出保護自己免受金屬毒性影響的能力，並且根據環境、動物以及最近在人類身上的研究，這些相同的特性通常有助於它們抵抗抗生素。
通常情況下，重金屬對細菌是致命的，因為它們會釋放離子，破壞細菌的正常細胞功能。但是，一些生活在高金屬濃度環境中的細菌已經進化出生存特性，例如排出有毒金屬離子的分子泵。事實證明，這些泵也有助於排出抗生素藥物。
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2021年12月，威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員報告稱，尿液中鉛含量最高的人，尤其是居住在城市地區的人，即使在考慮了可能增加耐藥性的其他因素後，也更可能在其體內攜帶抗生素抗性細菌。他們的研究結果發表在《環境流行病學》雜誌上，是首批顯示人體記憶體在這種聯絡的研究之一。該研究將抗生素抗性細菌新增到對那些沒有多少錢或社會資源的人（通常是少數族裔群體成員）造成的危害清單中，這些人最有可能居住在這些鉛汙染地區。“這真是一個環境正義問題，” 該研究的作者之一，環境流行病學家 Kristen Malecki 說。
研究人員檢查了 695 名參與威斯康星州健康調查的成年人的健康資料。來自皮膚、鼻子和嘴巴的拭子，以及唾液和糞便樣本顯示，34% 的參與者攜帶抗生素抗性細菌，例如耐藥革蘭氏陰性桿菌或耐萬古黴素腸球菌。有些人還攜帶耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA)。在尿液中鉛含量最高的參與者中，超過 50% 的人檢測呈陽性。鉛與耐藥細菌之間的這種聯絡在居住在城市的人群中最為明顯，如果他們尿液中鉛含量高，則檢測呈陽性的可能性幾乎高出三倍。
非白人城市居民的檢測呈陽性的可能性也比白人城市居民高 76%。Malecki 說，這可能是因為有色人種面臨經濟和社會障礙，使他們居住在較舊的建築物中，這些建築物有更多的鉛漆、管道和其他接觸源。
約翰·霍普金斯大學彭博公共衛生學院環境健康與工程學教授 Meghan Davis 說，重金屬與抗生素抗性細菌之間的聯絡仍然是一個相對較新的研究領域，要理清它們在人體內的關係，還需要進行更多的研究，對參與者進行長期跟蹤。儘管如此，Davis 說，這些結果有助於科學家瞭解耐藥基因的來源，從而使他們能夠開發有針對性的解決方案，以防止這些基因的產生和傳播。
除了鉛之外，其他金屬也與耐藥微生物的出現有關。佛羅里達農工大學科學家的最新研究調查了南卡羅來納州的一個前核材料試驗場，該試驗場土壤中鈾和汞含量持續偏高。該場地包含一種細菌菌株，對 70% 的抗生素具有抗藥性。
所有這些重金屬都助長了一個更為深遠的威脅：全球範圍內的抗生素耐藥性。編碼耐藥特性的細菌 DNA 鏈通常存在於“移動”基因上，這些基因很容易在不同型別的細菌之間傳播。英國埃克塞特大學的微生物學家 Michiel Vos 說，透過這種方式，一種不感染人類的細菌中的耐藥基因可以迅速傳播到感染人類的細菌中。
馬凱特大學環境工程師 Patrick McNamara 說，重金屬在多大程度上促成了全球耐藥基因庫的形成仍然未知，因為任何特定耐藥基因的來源都難以追蹤。“基本上，這些基因無處不在，” 他說。考慮到它們可以傳播得如此廣泛，“普遍的想法是‘越少越好’。”
McNamara 和他的同事目前正在研究透過鉛管輸送的飲用水中的抗生素耐藥性。此類管道中缺乏緩蝕化學物質導致了密歇根州弗林特的鉛汙染水危機，該危機始於 2014 年。根據疾病控制和預防中心的資料，管道是鉛暴露的最常見來源。透過更好地瞭解不同緩蝕劑對抗生素耐藥性的影響，他和他的團隊旨在最大限度地減少鉛暴露和耐藥細菌的擴散。
Vos 說，重金屬與抗生素耐藥性之間的聯絡說明了為什麼，要理解全球健康，“你不能僅僅將人類健康、獸醫健康或環境視為獨立的事物”。“一切都是相互關聯的。”