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Las aguas residuales, los ríos y los suelos proporcionan un eslabón perdido en la historia de resistencia a los antibióticos


Si cree que la clave para vencer la resistencia a los antibióticos es que los médicos receten menos y que los científicos encuentren nuevos candidatos a medicamentos, probablemente esté equivocado. Las soluciones fundamentales pueden estar lejos de la medicina, en el manejo de nuestros ríos y suelos.


por Aisling Irwin, de la revista Horizon , Horizon: la revista de investigación e innovación de la UE


Esa es la opinión de los científicos que han descubierto cantidades inquietantes de antibióticos y bacterias resistentes a los antibióticos en ríos y aguas residuales durante la última década. Ahora están desarrollando técnicas para cuantificar los peligros contenidos dentro de un cuerpo de agua en particular, y esperan que esto pueda provocar la acción de los responsables políticos.

Una forma en que los residuos de antibióticos llegan al medio ambiente es cuando las personas los excretan en sus heces y orina, dice el profesor Willem van Schaik, especialista en microbiología e infección de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido. Y no se trata solo de las drogas: los gérmenes que causan la enfermedad para la que se tomaron los antibióticos también se llevarán a flote, y una parte de estos será resistente a las drogas.

En los países más pobres, más del 80% de las aguas residuales se vierten sin tratar al medio ambiente. En la capital de Camerún, Yaundé, el Dr. Blaise Bougnom, un microbiólogo ambiental de la Universidad de Yaundé, ha estado armando una ruta particular para las aguas residuales: los desechos humanos a menudo van directamente a los canales de la ciudad, desde donde los granjeros urbanos toman agua para regar cultivos cruciales. para los suministros de verduras de los habitantes de la ciudad.

Agricultura urbana

La agricultura urbana está muy extendida en los países más pobres, con hortalizas que crecen en los bordes de las carreteras, a lo largo de canales de drenaje, en rotondas y parques. Puede proporcionar el 40% del suministro de alimentos de una ciudad y hasta el 90% de su demanda de verduras.

El Dr. Bougnom dice que hay un nivel «alarmante» de infecciones resistentes a los antibióticos en los hospitales de Yaounde.

«Discutí con algunos médicos», dijo. «Comencé a pensar que podría haber una relación entre lo que estamos viendo en el entorno clínico y lo que está sucediendo en el medio ambiente. Luego desarrollé este proyecto buscando el potencial de las aguas residuales para transmitir AMR ( resistencia antimicrobiana )».

Comenzó la investigación mientras estudiaba en la Universidad de Birmingham las aguas residuales del canal utilizadas para el riego en las ciudades de Uagadugú, Burkina Faso, y Yaundé y Ngaoundere en Camerún. Analizó qué genes estaban presentes en el agua y encontró muchos relacionados con bacterias que causan diarrea en humanos. También encontró muchos genes relacionados con la resistencia a los antibióticos , incluidos más de 80 que se sabe que se transfieren fácilmente entre bacterias, junto con entidades, como los plásmidos, que los transfieren.

Luego comparó los campos urbanos en estas ciudades, y descubrió que los que habían sido regados con aguas residuales sin tratar contenían más antibióticos y genes de resistencia que los que no.

«Es muy trágico porque algo que supuestamente traería muchas soluciones (agricultura urbana), de hecho también podría traer muchos problemas», dijo.

Otra fuente potente de aguas residuales cargadas de resistencia pueden ser las aguas residuales de los hospitales.

En todo el mundo, es probable que el uso de antibióticos sea mayor en los hospitales: en Europa, un tercio de los pacientes de los hospitales están tomando antibióticos en cualquier momento, según el profesor van Schaik, mientras que la cifra para los Estados Unidos es la mitad . Por lo tanto, es probable que la carga en las aguas residuales, tanto de antibióticos como de bacterias resistentes, sea alta.

«Se puede pensar en él (el sistema de alcantarillado del hospital) como una tubería donde un ecosistema bacteriano completo está creciendo en las paredes», dijo el profesor van Schaik. «Estos ecosistemas estarán optimizados para crecer en las condiciones de las aguas residuales que fluyen a través de esos sistemas y debido a que los niveles de antibióticos serán muy altos, casi más altos que en cualquier otro lugar, esas bacterias se habrán adaptado a la vida en presencia de altos niveles de antibióticos. «.

Se desconoce cuán cargada está el agua residual y, por lo tanto, qué tamaño de problema enfrentamos, pero la Dra. Lisandra Zepeda Mendoza, experta en genómica y colega del Prof. van Schaik, espera cambiar eso al estudiar el material genético del microbios en ese ecosistema en un proyecto llamado ARCS .

Arriesgado

Ella ha estado analizando el ADN de una variedad de bacterias y virus encontrados en frascos de aguas residuales del hospital, buscando elementos como los genes asociados con la transferencia de resistencia entre bacterias y fagos, virus que pueden transferir material genético entre bacterias. Para comprender cuán riesgosa es una muestra, es importante comprender no solo qué genes de resistencia están presentes sino también qué tan transmisibles son, lo que depende de qué más esté presente.

«Puedo identificar qué bacterias están allí y qué genes tienen y qué pueden hacer», dijo.

Ella está introduciendo estos resultados, así como los datos de otros análisis de aguas residuales hospitalarias, en un modelo de aprendizaje automático que puede deducir cuán potente es la amenaza de resistencia en cualquier fuente en particular.

Si su enfoque es exitoso, podría usarse para comparar los peligros relativos de diferentes fuentes, por ejemplo, ríos cercanos a fábricas de drogas u hospitales, canales de la ciudad y agua de riego.

«No hay realmente una manera de comparar diferentes entornos de una manera estandarizada», dijo.

El profesor van Schaik agregó: «Las personas en mi campo están teniendo discusiones masivas sobre cuáles son las intervenciones más efectivas y cuáles son las cosas más importantes para trabajar y la respuesta corta es que no lo sabemos.

«Creo que con este enfoque al menos podremos hacer una evaluación de riesgos de diferentes entornos, y no solo las aguas residuales, sino también las bacterias que colonizan el intestino humano o el intestino de los animales o el suelo o cualquier cosa que se pueda imaginar».

«Esto podría resolver los argumentos sobre las diferentes contribuciones que hacen una variedad de prácticas para generar resistencia a los antibióticos».

«Si va a países de ingresos bajos y medianos, la resistencia a los antibióticos realmente es un problema clínico masivo y también muy costoso. Si tal vez podamos con este estudio, al menos convencer a algunas personas de que es una buena inversión tratar de abordar el problema subyacente causa de resistencia a los antibióticos, en lugar de (solo) tratar de mejorar los tratamientos para pacientes en hospitales, eso sería un muy buen resultado político «.

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