Cada año, al menos 2 millones de estadounidenses están infectados con bacterias que no pueden tratarse con antibióticos, y al menos 23,000 de estas personas mueren, según los Centros para el Control de Enfermedades.
Estas bacterias pueden terminar en nuestra agua, por eso usamos desinfectantes para matarlas o detener su crecimiento para tratar tanto los desechos como el agua potable.
Pero hasta ahora pocos investigadores han analizado si estos tratamientos son efectivos para eliminar los genes que codifican los rasgos que hacen que estas bacterias sean resistentes a los antibióticos. Algunos investigadores están preocupados de que, incluso después del tratamiento, las bacterias no resistentes puedan volverse resistentesrecogiendo genes intactos sobrantes de bacterias dañadas resistentes a los antibióticos.
Aunque no está claro si esto está sucediendo actualmente, los investigadores quieren estar preparados para este escenario. Entonces, un equipo de la Universidad de Washington probó qué tan bien los métodos actuales de desinfección de agua y aguas residuales afectan los genes de resistencia a los antibióticos en el ADN bacteriano. Si bien estos métodos funcionanbien para disuadir el crecimiento bacteriano, tuvieron un éxito variado en la degradación o desactivación de un gen representativo de resistencia a los antibióticos.
Los investigadores publicaron recientemente sus resultados en la revista Ciencia y tecnología ambiental y estamos desarrollando un modelo para el tratamiento adecuado de cualquier gen de resistencia a los antibióticos.
"El ADN no es en sí mismo particularmente tóxico o dañino. Pero es importante considerar su destino una vez que está en el medio ambiente, ya que puede propagar rasgos indeseables en las comunidades bacterianas", dijo el autor correspondiente Michael Dodd, profesor asociado de la UW civily departamento de ingeniería ambiental. "Hemos estado encontrando más y más genes de resistencia a antibióticos médicamente relevantes en el medio ambiente.
"El reconocimiento de que estos genes están presentes en el medio ambiente no es nuevo; otros grupos ya han proporcionado una gran cantidad de información sobre su comportamiento como contaminantes ambientales. Lo único de nuestro trabajo es que nos estamos enfocando en desenredar realmentey caracterizar cómo una variedad de procesos de desinfección influyen en el destino de dichos genes, para que podamos entender mejor cómo estos diferentes tratamientos afectan las bacterias resistentes a los antibióticos y su ADN en nuestra agua ".
Las plantas de tratamiento de agua actuales utilizan una variedad de métodos de desinfección. La mayoría implica la exposición del agua a la luz ultravioleta o a compuestos que contienen cloro u oxígeno, como el cloro por sí mismo o el ozono.
Para determinar cómo estos métodos afectan tanto a las bacterias como a los genes de resistencia a los antibióticos, Dodd y su equipo utilizaron un sistema modelo: una bacteria inofensiva del suelo llamada Bacillus subtilis . El equipo trabajó con una cepa de B. subtilis que sobreprodujo un gen, llamado blt, que produce una proteína que permite B. subtilis bombee los antibióticos, haciendo que la bacteria sea resistente a una variedad de antibióticos comunes.
Los investigadores expusieron la bacteria a diferentes métodos desinfectantes y luego monitorearon dos cosas: qué tan bien crecieron las bacterias tratadas cuando estuvieron expuestas a los antibióticos y si el gen dentro de la bacteria estaba dañado
"Como esperábamos, todos los tratamientos que observamos tuvieron éxito en la interrupción de la viabilidad bacteriana", dijo el primer autor Huan He, estudiante de doctorado en ingeniería civil y ambiental de la UW. "Pero vimos resultados mixtos para el daño del ADN".
En las exposiciones típicas utilizadas para el tratamiento del agua, tres métodos mostraron más del 90% de degradación o desactivación del gen: luz UV, ozono y cloro. El equipo determinó que estos tres métodos tienen un gran éxito en la prevención de la propagación de la resistencia a los antibióticos por ambosdesactivando la bacteria y dañando el gen de resistencia.
Pero otros dos desinfectantes llamados dióxido de cloro y monocloramina apenas mostraron daños en el gen.
"Encontramos que estos dos métodos degradan el ADN tan lentamente que casi no ha sucedido nada durante el tiempo que el agua está expuesta en condiciones de tratamiento típicas", dijo Él. "De hecho, encontramos que el ADN de bacterias tratadas con dióxido de cloro yla monocloramina conserva la capacidad de transferir los rasgos de resistencia a los antibióticos a las bacterias no resistentes mucho después de que se maten las bacterias originales "
Actualmente, el equipo sabe qué tan rápido estos métodos desinfectantes afectan el gen utilizado en el estudio. Ahora los investigadores están desarrollando un modelo que les permitiría estimar qué tan rápido se dañaría cualquier gen.
"Si podemos predecir qué tan efectivamente cada método desinfectante desactivaría o degradaría un gen específico, entonces podemos evaluar mejor las estrategias de tratamiento efectivas para degradar cualquier gen de resistencia a los antibióticos que presente una preocupación", dijo Dodd. "Los procesos de desinfección son herramientas muy importantespara prevenir la propagación de la resistencia a los antibióticos. Estamos tratando de comprenderlos mejor para poder diseñarlos y operarlos de manera más efectiva en el futuro ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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