Konwencjonalna dezynfekcja ścieków przy użyciu chloru może ułatwić rozprzestrzenianie się oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe u bakterii. Zamiast tego, według badań przeprowadzonych w KAUST&# 39, s Water Desalination and Reuse Center, opublikowanych w czasopiśmie Environmental Science& Technologia.
Bakterie są szybko rozwijającymi się mechanizmami unikania skutków leków przeciwdrobnoustrojowych, a oporność ta w coraz większym stopniu zagraża zdrowiu publicznemu. Częściowo winne są związki farmaceutyczne i oporne bakterie, które dostają się do ścieków komunalnych i rolniczych. Co ciekawe, stwierdzono, że oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe jest jeszcze wyższa u bakterii znajdujących się za oczyszczalniami, niż u surowych ścieków wprowadzanych do oczyszczalni.
Podczas dezynfekcji ścieków materiał genetyczny wydostaje się z bakterii do otaczającej wody. To zewnątrzkomórkowe DNA może zawierać geny oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe. GG: Najważniejsze pytanie brzmi: czy te zewnątrzkomórkowe geny oporności stanowią zagrożenie dla zdrowia publicznego?" mówi stypendysta KAUST, David Mantilla-Calderon. GG: Nie mamy jeszcze' nie mamy jeszcze odpowiedzi na to pytanie, ale pierwszym warunkiem wstępnym, jaki te geny muszą spełnić, aby wzbudzić niepokój, jest to, że muszą być ukryte w żywotnej komórce bakteryjnej. Jest to możliwe tylko poprzez proces zwany naturalną transformacją, który umożliwia zewnątrzkomórkowy pobór DNA i integrację z chromosomem bakteryjnym."
Mantilla-Calderon i współpracownicy z KAUST odkryli, że naturalna przemiana była stymulowana w bakterii powszechnie występującej w wodzie i glebie, zwanej Acinetobacter baylyi, gdy znajdowała się w obecności chlorowego produktu ubocznego, kwasu bromooctowego. Produkt uboczny dezynfekcji spowodował uszkodzenie DNA w bakterii, indukując ścieżkę naprawy DNA, o której wiadomo, że zwiększa również integrację obcego DNA w genomie bakterii.
Ph.D. student Nicolas Augsburger zbadał następnie wpływ światła słonecznego i światła UV na naturalną przemianę. GG: Chcieliśmy sprawdzić, czy istnieje bezpieczniejszy sposób dezynfekcji oczyszczonych ścieków bez wywoływania wzrostu naturalnej transformacji bakterii w środowisku, GG: cyt. on tłumaczy.
Co ciekawe, Augsburger i jego koledzy odkryli, że podobnie jak w przypadku kwasu bromooctowego, światło słoneczne również zwiększało naturalną transformację Acinetobacter baylyi poprzez wyzwalanie ścieżki naprawy DNA.
Co zaskakujące, chociaż światło UV również zwiększyło wychwyt pozakomórkowego DNA do genomu bakterii, geny zostały uszkodzone do tego stopnia, że nie były już funkcjonalne, w przeciwieństwie do wpływu światła słonecznego i kwasu bromooctowego.
GG quot; Sunlight zwiększył integrację obcego DNA nawet dwukrotnie," mówi Augsburger. GG: Oszczędność polegała na tym, że chociaż światło UV również zwiększa integrację obcego DNA, podobnie jak produkty uboczne dezynfekcji i światło słoneczne, jednocześnie uszkadza pozakomórkowe DNA w ściekach do tego stopnia, że nawet jeśli zostanie wchłonięte przez bakterie, nie będzie w stanie aby wyrazić te geny."
GG: Nasze badania kwestionują naszą obecną zależność od stosowania chloru jako końcowego etapu dezynfekcji w większości oczyszczalni ścieków. mówi mikrobiolog Peiying Hong, który nadzorował badania." Strategia dezynfekcji przy użyciu światła UV może być rozważona do dezynfekcji wody o niskiej mętności. Mogłoby to pomóc w zminimalizowaniu wpływu ścieków na oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe."
Laboratorium Hong' bada teraz, jak różne czynniki stresogenne mogą oddziaływać na wchłanianie i integrację pozakomórkowego DNA do bakterii.
