La resistencia a los antimicrobianos del suelo (RAM) plantea riesgos cada vez mayores para la salud debido a la posible transmisión a los humanos a través del contacto directo y a través de la cadena alimentaria. Sin embargo, los estudios de AMR del suelo se han basado principalmente en el ADN ambiental que podría provenir de células muertas/dominantes y ADN extracelular, lo que lleva a una posible sobreestimación de la AMR y los riesgos asociados porque la gran mayoría de los microbios del suelo aún no se han cultivado. Las bacterias resistentes a los antibióticos activas (ARB) en los suelos juegan un papel fundamental en la conducción de la diseminación de AMR, pero no se conocen bien.

En un estudio publicado en PNAS , un equipo de investigación dirigido por el Prof. Zhu Yongguan y el Prof. Cui Li del Instituto de Medio Ambiente Urbano de la Academia de Ciencias de China informó sobre una nueva herramienta funcional de una sola célula que incorpora sondeo de isótopos Raman de una sola célula, clasificación de una sola célula y metagenómica dirigida para detectar y secuenciar ARB activo en suelos nativos.

"Si te conoces a ti mismo y a tu enemigo, puedes pelear batallas sin ser derrotado. Por lo tanto, es una necesidad urgente comprender el verdadero riesgo de RAM en los suelos", dijo el profesor Zhu.

En función de las distintas actividades de los microorganismos del suelo hacia el agua pesada bajo tratamientos con antibióticos, se detectaron directamente ARB activos en los suelos de forma independiente del cultivo. Los investigadores optimizaron y validaron la generalización y precisión del método en diferentes suelos y antibióticos.

Usando este método, se cuantificó el porcentaje y la actividad de ARB en los suelos y se reveló una clara elevación con la actividad humana. Teniendo en cuenta el importante papel de los ARB metabólicamente activos en la transmisión de la AMR, los investigadores propusieron utilizar el nivel de resistencia fenotípica como un parámetro novedoso para la evaluación del riesgo de AMR, superando el problema de larga data en el que la evaluación del riesgo de AMR solo se basa en información genética pero carece de información fenotípica.

"Aunque ni los datos genómicos ni los estudios de fisiología de los aislados bacterianos pueden predecir de manera confiable el ARB activo que reside en los suelos, las herramientas funcionales de una sola célula pueden proporcionar una gran solución a este problema", dijo el profesor Cui.

Los ARB más activos en los suelos se seleccionaron uno por uno para la secuenciación metagenómica dirigida aguas abajo. Se descifraron la identidad microbiana, los genes de resistencia a los antibióticos (ARG), los genes del factor de virulencia (VFG) y los elementos genéticos móviles (MGE) transportados por el ARB activo, identificando "quién está haciendo qué y cómo".

Se identificaron varias bacterias no cultivadas que albergan múltiples ARG, lo que demuestra que contribuyen de manera importante a la resistencia fenotípica del suelo. Es de destacar que un tipo de ARB que se encuentra en el suelo se clasificó como de alto riesgo porque es un patógeno altamente activo que transporta ARG en MGE. "El descubrimiento del patógeno resistente a los antibióticos altamente activo en los suelos genera una alarma sobre la necesidad urgente de tecnologías de control", dijo el profesor Zhu.

Este trabajo avanza en la comprensión de los ARB activos en el medio ambiente, un tema que hasta ahora se ha pasado por alto en gran medida. El enfoque unicelular desarrollado que vincula los fenómenos de resistencia a los genomas también se puede aplicar fácilmente a otros ecosistemas. + Explora más

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