Cepas cada vez más virulentas de Escherichia coli están circulando en las aguas residuales de todo el mundo, y ha comenzado la carrera para encontrar nuevos procesos de tratamiento que puedan ayudar a reducir la propagación de estos patógenos. Los investigadores de KAUST examinaron cómo les fue a tres cepas de E. coli encontradas en el suministro de aguas residuales de Jeddah cuando se colocaron bajo la luz solar intensa:mostraron, mientras que se redujeron dos cepas, persistió una cepa.

"La irradiación solar se usa involuntariamente en muchos lugares cuando las aguas residuales tratadas se almacenan en un estanque de evaporación antes de su reutilización o cuando se usan para regar cultivos a la luz del día, "dice Pei-Ying Hong, quien dirigió el proyecto con la estudiante de doctorado Nada Al-Jassim y compañeros de trabajo en el Centro de Reutilización y Desalación de Agua de KAUST. "Sin embargo, porque este enfoque no es intencional, es difícil saber el éxito que ha tenido. Por lo tanto, decidimos analizar qué le sucede a E. coli en las aguas residuales bajo irradiación solar ".

Se sabe que la luz solar mata los patógenos en el agua dulce. De hecho, como señala Hong, Las organizaciones no gubernamentales recomiendan que las comunidades rurales sin tratamiento para el agua potable básica deben almacenar su agua en botellas de plástico transparentes. y que coloquen estas botellas a la luz solar directa durante algunas horas antes de consumirlas.

El equipo de Hong utilizó una idea similar; prepararon dos reactores, cada uno con una cepa de E. coli, una recientemente descubierta, cepa altamente resistente a los antibióticos llamada PI-7, y un común, cepa no virulenta llamada DSM1103. Estos reactores fueron sometidos a irradiación solar durante 24 horas, mientras que dos reactores idénticos se almacenaron en la oscuridad como controles. El equipo tomó muestras a intervalos regulares de los cuatro reactores y analizó los cambios en la composición genética y las tasas de supervivencia de cada cepa de E. coli.

"Los recuentos de células viables de ambas cepas se redujeron considerablemente, pero E. coli PI-7 decayó a un ritmo más lento en comparación con DSM1103, "dice Hong". De manera bastante preocupante, y a diferencia de DSM1103, PI-7 formó células 'persistentes' en las últimas etapas de exposición solar prolongada. Esto significa que una pequeña parte de las células PI-7 pueden resistir el tratamiento solar y volver a crecer cuando las condiciones ambientales se vuelven favorables ".

PI-7 se defendió contra la irradiación solar regulando positivamente los genes relacionados con la reparación celular y el estrés oxidativo, junto con varios factores de virulencia. Sin embargo, durante el análisis genético, Al-Jassim observó con interés que los genes transportados por PI-7 para protegerlo de los virus se regulaban negativamente durante la irradiación solar.

"Ahora estoy trabajando para aislar estos virus, conocidos como bacteriófagos, con la esperanza de que puedan utilizarse para aumentar la susceptibilidad de PI-7 a la irradiación solar, ", dice Al-Jassim." Al usar bacteriófagos e irradiación solar al mismo tiempo, tales cepas resistentes a los antibióticos podrían eliminarse más fácilmente ".