La desinfección convencional de aguas residuales con cloro podría facilitar la propagación de la resistencia a los antimicrobianos en las bacterias. Tratar algunos tipos de aguas residuales con luz ultravioleta (UV) en su lugar podría ser parte de la solución, según un estudio del Centro de Reutilización y Desalación de Agua de KAUST, publicado en la revista Ciencia y tecnología ambiental .

Las bacterias están desarrollando rápidamente mecanismos para evadir los efectos de los fármacos antimicrobianos, y esta resistencia amenaza cada vez más la salud pública. Los compuestos farmacéuticos y las bacterias resistentes que llegan a las aguas residuales municipales y agrícolas son parcialmente culpables. Curiosamente, La resistencia a los antimicrobianos es incluso mayor en las bacterias que se encuentran aguas abajo de las plantas de tratamiento que en las aguas residuales sin tratar que ingresan a las plantas.

Durante la desinfección de aguas residuales, el material genético sale de las bacterias al agua circundante. Este ADN extracelular puede contener genes de resistencia a los antimicrobianos. "La gran pregunta es:¿estos genes de resistencia extracelular son motivo de preocupación para la salud pública?" dice becario postdoctoral de KAUST, David Mantilla-Calderon. "Aún no tenemos una respuesta a esta pregunta, pero el primer prerrequisito que estos genes deben cumplir para ser motivo de preocupación es que deben albergarse dentro de una célula bacteriana viable. Esto solo es posible a través de un proceso llamado transformación natural, lo que permite la captación de ADN extracelular y la integración en el cromosoma bacteriano ".

Mantilla-Calderon y sus colegas de KAUST descubrieron que la transformación natural se estimulaba en una bacteria que se encuentra comúnmente en el agua y el suelo. llamado Acinetobacter baylyi, cuando estaba en presencia del subproducto de cloro, ácido bromoacético. El subproducto de la desinfección causó daños en el ADN de la bacteria, inducir una vía de reparación del ADN que se sabe que también aumenta la integración de ADN extraño en el genoma de la bacteria.

Doctor. El estudiante Nicolas Augsburger investigó a continuación los efectos de la luz solar y la luz ultravioleta en la transformación natural. "Queríamos ver si existía una forma más segura de desinfectar las aguas residuales tratadas sin provocar un aumento en la transformación natural de las bacterias ambientales". " el explica.

Curiosamente, Augsburger y sus colegas descubrieron que, similar al ácido bromoacético, la luz solar también aumentó la transformación natural en Acinetobacter baylyi al desencadenar una vía de reparación del ADN.

Asombrosamente, a pesar de que la luz ultravioleta también aumentó la captación de ADN extracelular en el genoma de las bacterias, los genes habían sido dañados hasta el punto de que ya no eran funcionales, a diferencia del efecto de la luz solar y el ácido bromoacético.

"La luz solar aumentó la integración de ADN extraño hasta dos veces, "dice Augsburger." La gracia salvadora fue que, aunque la luz ultravioleta también aumenta la integración de ADN extraño, al igual que los subproductos de la desinfección y la luz solar, Daña simultáneamente el ADN extracelular en las aguas residuales hasta el punto de que incluso si es absorbido por bacterias, no podrá expresar esos genes ".

"Nuestros estudios cuestionan nuestra dependencia actual del uso de cloro como paso final de desinfección en la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales, "dice el microbiólogo Peiying Hong, quien supervisó los estudios. "Se podría considerar una estrategia de desinfección con luz ultravioleta para desinfectar el agua de baja turbidez. Esto podría ayudar a minimizar la contribución de las aguas residuales a la resistencia a los antimicrobianos".

El laboratorio de Hong ahora está investigando cómo varios factores de estrés podrían interactuar para afectar las tasas de absorción e integración del ADN extracelular en las bacterias.