Se ha encontrado que los productos del tratamiento de aguas residuales contienen pequeñas cantidades de ADN resistente a los antibióticos. Estos productos a menudo se reintroducen en el medio ambiente y en el suministro de agua, lo que puede provocar la propagación de la resistencia a los antibióticos. Como tal, investigadores de la Universidad del Sur de CaliforniaLa Escuela de Ingeniería Viterbi ha estado estudiando el desarrollo de estos genes potencialmente dañinos y peligrosos en los procesos de tratamiento de aguas residuales. Sus hallazgos, publicados en Ciencia y tecnología ambiental , indica que incluso las bajas concentraciones de un solo tipo de antibiótico provocan resistencia a múltiples clases de antibióticos.
"Estamos llegando rápidamente a un lugar aterrador que se llama un" mundo post-antibiótico ", donde ya no podemos combatir las infecciones con antibióticos porque los microbios se han adaptado para ser resistentes a esos antibióticos", dijo Adam Smith, profesor asistentede ingeniería civil y ambiental en la USC e investigador principal del estudio. "Desafortunadamente, los sistemas de tratamiento de agua diseñados terminan siendo una especie de cama caliente para la resistencia a los antibióticos".
La mayoría de los antibióticos que consumimos se metabolizan en nuestros cuerpos. Sin embargo, pequeñas cantidades pasan a través de nosotros en nuestros desechos, que luego se llevan a las plantas de tratamiento de aguas residuales. En estas plantas, una de las formas comunes en que se tratan las aguas residualeses con un biorreactor de membrana, que utiliza un sistema de filtración y un proceso biológico donde las bacterias microscópicas consumen productos de desecho.
Al consumir los desechos orgánicos, la bacteria encuentra los antibióticos y expresa genes de resistencia que reducen la efectividad de estos medicamentos. Estos genes de resistencia pueden transmitirse de la célula madre a la hija y entre vecinos a través de un proceso conocido como transferencia horizontal de genes.
A medida que la bacteria come, se reproduce y crece, se acumula un exceso llamado biomasa. Una planta de tratamiento de aguas residuales típica produce toneladas de biomasa todos los días. Una vez tratada, se desecha en vertederos o se utiliza como fertilizante para cultivos agrícolas y alimentarios..
En un escenario aún más grave, pequeñas cantidades de bacterias resistentes a los antibióticos y ADN flotante pasan a través de la membrana de filtración y salen del otro lado de la planta de tratamiento en lo que se llama el efluente, o la corriente de agua que sale delEn Los Ángeles, parte de esto será arrojado al río LA y al Océano Pacífico, mientras que el resto se recicla para riego, lavado de autos, extinción de incendios o para reponer el agua subterránea suministrada, una fuente común de agua potable.
El equipo, que también incluye a Ali Zarei-Baygi, el primer autor del estudio y estudiante de doctorado en la USC, Moustapha Harb, investigador postdoctoral en la USC, Philip Wang, estudiante de doctorado en la USC y Lauren Stadler, profesora asistente en la Universidad de Rice, creenque la cantidad de organismos resistentes a los antibióticos formados en las plantas de tratamiento podría reducirse mediante alteraciones en los procesos de tratamiento. Por ejemplo, mediante el uso de procesos libres de oxígeno o anaeróbicos, en lugar de procesos aerobios, y mediante el uso de filtración por membrana.
En consecuencia, para su estudio, utilizaron un biorreactor de membrana anaeróbica a pequeña escala y compararon los perfiles de resistencia a antibióticos resultantes en la biomasa y el efluente entre sí y con las diferentes concentraciones y tipos de antibióticos que introdujeron en el sistema.
Descubrieron dos hallazgos clave: la resistencia en la biomasa y el efluente son diferentes y, por lo tanto, uno no puede usarse para predecir el otro; y las correlaciones que encontraron entre el antibiótico agregado y los genes de resistencia no siempre fueron claras. De hecho, sus resultados indicaron resistencia a múltiples medicamentos en los que las bacterias tenían genes que permitían la resistencia a múltiples clases de antibióticos.
"La resistencia a múltiples medicamentos parece ser el impacto más alarmante de esto", dijo Smith. "Independientemente de los antibióticos influyentes, ya sea solo una o muy bajas concentraciones, es probable que exista una gran resistencia a múltiples medicamentos que se está extendiendo"
Ellos creen que esto se debe a la presencia de elementos genéticos llamados plásmidos. Un plásmido puede transportar genes de resistencia para varios tipos diferentes de antibióticos, lo que resulta en correlaciones positivas entre un tipo de antibiótico y el gen de resistencia de otro. Esto no solo complica aún máscosas, pero pueden ser extremadamente peligrosas. Debido a su tamaño extremadamente pequeño, 1,000 veces más pequeño que las bacterias, los plásmidos que flotan libremente pueden pasar fácilmente por el sistema de filtración en el proceso de tratamiento y salir de la planta en el efluente.
El equipo ahora está mirando más de cerca la composición del efluente y planea aplicar lo que aprendieron a otras corrientes de desechos, como los desechos animales, a través de una asociación con el USDA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :