A szokásos szennyvízfertőtlenítés klór alkalmazásával megkönnyítheti az antimikrobiális rezisztencia terjedését a baktériumokban. Néhány szennyvíz ultraibolya (UV) fénnyel történő kezelése helyett a megoldás része lehet - derül ki a KAUST' sótalanító és újrafelhasználó központjában a Environmental Science& Technológia.
A baktériumok gyorsan fejlesztik az antimikrobiális gyógyszerek hatásainak elkerülésére szolgáló mechanizmusokat, és ez a rezisztencia egyre inkább veszélyezteti a közegészségügyet. Részben hibásak azok a gyógyszerészeti vegyületek és rezisztens baktériumok, amelyek eljutnak a kommunális és a mezőgazdasági szennyvízbe. Érdekes módon az antimikrobiális rezisztencia még magasabb a baktériumoknál a tisztítóművektől lefelé, mint a növényekbe kerülő nyers szennyvízben.
A szennyvízfertőtlenítés során a baktériumokból genetikai anyag tör ki a környező vízbe. Ez az extracelluláris DNS antimikrobiális rezisztencia géneket tartalmazhat." A nagy kérdés: ezek az extracelluláris rezisztencia-gének aggasztják-e a közegészségügyet?" - mondja a KAUST posztdoktori munkatársa, David Mantilla-Calderon." Még nincs válaszunk erre a kérdésre, de ezeknek a géneknek az első előfeltételnek meg kell felelnie ahhoz, hogy aggodalomra ad okot, hogy életképes baktériumsejtben kell őket rejtenie. Ez csak természetes átalakulásnak nevezett folyamat révén lehetséges, amely lehetővé teszi az extracelluláris DNS felvételét és integrálódását a bakteriális kromoszómába."
Mantilla-Calderon és munkatársai a KAUST-nál azt találták, hogy a természetes átalakulást egy vízben és talajban gyakran előforduló baktériumban, az Acinetobacter baylyi néven stimulálták, amikor a klór melléktermék, a bróm-ecetsav jelenlétében volt. A fertőtlenítési melléktermék DNS-károsodást okozott a baktériumban, olyan DNS-helyreállítási utat indukálva, amelyről ismert, hogy az idegen DNS integrációja is fokozódik a baktériumok genomjában.
Ph.D. Nicolas Augsburger diák a napfény és az UV fény hatását vizsgálta a természetes átalakulásra." Azt szerettük volna megtudni, hogy van-e biztonságosabb módszer a kezelt szennyvíz fertőtlenítésére anélkül, hogy kiváltanánk a környezeti baktériumok természetes átalakulásának növekedését," Magyarázza.
Érdekes módon Augsburger és munkatársai azt találták, hogy a brómecetsavhoz hasonlóan a napfény is fokozza a természetes átalakulást az Acinetobacter baylyi-ben azáltal, hogy kiváltja a DNS-helyreállítási utat.
Meglepő módon, annak ellenére, hogy az UV-fény növelte az extracelluláris DNS felvételét a baktériumok genomjába, a gének olyan mértékben károsodtak, hogy már nem működőképesek, ellentétben a napfény és a bróm-ecetsav hatásával.
GG quot; A napfény kétszeresére növelte az idegen DNS integrációját," - mondja Augsburger." A megmentő kegyelem az volt, hogy bár az UV fény a külföldi DNS integrációját is növeli, ugyanúgy, mint a fertőtlenítési melléktermékek és a napfény, ugyanakkor károsítja a szennyvízben lévő extracelluláris DNS-t, olyannyira, hogy még ha baktériumok is felveszik, nem lesz képes hogy kifejezze azokat a géneket."
GG quot; Vizsgálataink megkérdőjelezik a klór használatának utolsó fertőtlenítési lépéseként való jelenlegi függőségét a legtöbb szennyvíztisztító telepen," - mondja Peiying Hong mikrobiológus, aki a tanulmányokat felügyelte." Az alacsony zavarosságú víz fertőtlenítésére UV-fényt alkalmazó fertőtlenítési stratégiát lehet fontolóra venni. Ez segíthet a szennyvíz antimikrobiális rezisztenciához való hozzájárulásának minimalizálásában."
Hong' laboratóriuma most azt vizsgálja, hogy a különféle stresszorok kölcsönhatásba léphetnek-e az extracelluláris DNS baktériumokba történő felvételének és integrációjának befolyásolására.
