Cada año, al menos 2 millones de estadounidenses se infectan con bacterias que no se pueden tratar 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, es por eso que usamos desinfectantes para matarlos o evitar que crezcan 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. A algunos investigadores les preocupa que, incluso después del tratamiento, Las bacterias no resistentes aún podrían volverse resistentes al recoger genes intactos que quedan de bacterias resistentes a los antibióticos dañadas.

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 funcionan bien para disuadir el crecimiento bacteriano, tuvieron 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 están 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 porque potencialmente puede propagar rasgos indeseables a las comunidades bacterianas, "dijo el autor correspondiente Michael Dodd, profesor asociado en el departamento de ingeniería civil y ambiental de la UW. "Hemos estado encontrando genes de resistencia a antibióticos cada vez más relevantes desde el punto de vista médico 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 que es único en nuestro trabajo es que nos estamos enfocando en realmente desentrañar y caracterizar cómo una variedad de procesos de desinfección influyen en el destino de dichos genes, para que podamos comprender mejor cómo estos diferentes tratamientos afectan a 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 exponer el agua a la luz ultravioleta o a compuestos que contienen cloro u oxígeno, como el cloro solo 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 del suelo inofensiva llamada Bacillus subtilis . El equipo trabajó con una tensión de B. subtilis que sobreprodujo un gen, llamado blt, que produce una proteína que permite B. subtilis Bombear antibióticos, lo que hace que la bacteria sea resistente a una variedad de antibióticos comunes.

Los investigadores expusieron las bacterias a diferentes métodos desinfectantes y luego monitorearon dos cosas:qué tan bien crecieron las bacterias tratadas cuando se expusieron a los antibióticos y si el gen dentro de las bacterias estaba dañado.

"Como esperábamos, todos los tratamientos que analizamos tuvieron éxito en interrumpir la viabilidad bacteriana, "dijo el primer autor Huan He, un estudiante de doctorado en ingeniería civil y ambiental de la UW. "Pero vimos resultados mixtos para el daño del ADN".

A exposiciones típicas utilizadas para el tratamiento del agua, tres métodos mostraron una degradación o desactivación superior al 90% del gen:luz ultravioleta, 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 al desactivar las bacterias y dañar el gen de resistencia.

Pero otros dos desinfectantes llamados dióxido de cloro y monocloramina apenas mostraron daño al gen.

"Descubrimos que estos dos métodos degradan el ADN tan lentamente que casi nada ha sucedido durante la cantidad de tiempo que el agua está expuesta en condiciones de tratamiento típicas". "dijo Él." De hecho, descubrimos que el ADN de las bacterias tratadas con dióxido de cloro y monocloramina conserva la capacidad de transferir rasgos de resistencia a los antibióticos a bacterias no resistentes mucho después de que las bacterias originales mueren ".

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 la rapidez con la que se dañaría cualquier gen.

"Si podemos predecir la eficacia con la que cada método desinfectante desactivará o degradará un gen específico, entonces podremos evaluar mejor las estrategias de tratamiento eficaces para degradar cualquier gen de resistencia a los antibióticos que presente una preocupación, "Dijo Dodd." Los procesos de desinfección son herramientas muy importantes para 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 ".