Die Antibiotika-Resistenz breitet sich aus Kläranlagen
Die Produkte der Abwasser-Behandlung gefunden wurden, enthalten Spuren von Antibiotika-resistenten DNA. Diese Produkte sind oft wieder auf die Umwelt und die Wasserversorgung, die potenziell in der Ausbreitung von Antibiotika-Resistenzen. Als solche, Forscher an der University of Southern California Viterbi School of Engineering wurde die Untersuchung der Entwicklung dieser potenziell schädlichen und gefährlichen Gene in der Abwasserreinigung. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in Environmental Science & Technologiedeuten darauf hin, dass selbst geringe Konzentrationen von nur einem einzigen Typ von Antibiotika führt zu Resistenz gegen mehrere Klassen von Antibiotika.
„Wir sind schnell immer ein beängstigender Ort, nennt man eine „post-Antibiotika-Welt“, wo wir nicht mehr der Bekämpfung von Infektionen, die mit Antibiotika mehr, weil die Mikroben die sich angepasst haben, werden widerstandsfähig gegen die Antibiotika,“ sagte Adam Smith, assistant professor of civil and environmental engineering an der USC und leitender Prüfarzt der Studie. „Leider entwickelt Wasser-Behandlung-Systeme, die am Ende als eine Art hot-Bett für Antibiotika-Resistenz.“
Die Mehrheit der Antibiotika, die wir verbrauchen, sind metabolisiert in unserem Körper. Jedoch kleine Mengen durch uns fließen in unsere Abfälle, die anschließend durchgeführt, um Kläranlagen. Bei diesen Pflanzen, einer der häufigsten Wege, auf denen das Abwasser mit einem Membran-Bioreaktor, der verwendet ein Filtersystem und ein Biologischer Prozess, bei dem mikroskopisch kleinen Bakterien verbrauchen Abfallstoffe.
Während dem Verzehr der organischen Abfälle, der Bakterien auf die Antibiotika und drückt Resistenz-Gene, die reduzieren die Effektivität dieser Medikamente. Diese Resistenz-Gene können dann weitergegeben werden, von den Eltern an die Tochter-Zelle und zwischen den Nachbarn durch einen Prozess bekannt als horizontalen Gentransfer.
Da die Bakterien isst, reproduziert und wächst, ein überschuss angesammelt genannte Biomasse. Eine typische Kläranlage produziert Tonnen Biomasse täglich. Einmal behandelt, es wird entsorgt in Deponien oder als Dünger für die Landwirtschaft und Tierhaltung Futtergetreide.
In einer noch düsteren Szenario, kleine Mengen von Antibiotika-resistente Bakterien und frei schwimmende DNA durch die Membran-filtration und kommen auf der anderen Seite der Kläranlage, was als das Abwasser oder das Wasser stream, verlässt die Einrichtung. In Los Angeles, etwas von diesem ausgegeben werden, die in den L. A. River und dem Pazifischen Ozean, während der rest wird recycelt, zur Bewässerung, Autowäsche, bei der Brandbekämpfung, oder zur Auffüllung von Grundwasser geliefert, eine gemeinsame Quelle von Trinkwasser.
Das team, darunter auch Ali Zarei-Baygi, die Studie der erste Autor und Doktorand an der USC, Moustapha Harb, post-doc-Stipendium an der USC, Philip Wang, PhD-student an der USC, und Lauren Stadler, assistant professor an der Rice University, glaubt, dass die Menge der Antibiotika-resistente Organismen gebildet, die in Kläranlagen reduziert werden könnten, durch änderungen in den behandlungsprozessen. Zum Beispiel durch den Einsatz von Sauerstoff frei, oder anaerobe Prozesse statt aerobe Prozesse, und durch die Verwendung von Membran-filtration.
Entsprechend, für Ihre Studie verwendeten Sie ein “ small-scale anaerobic membrane bioreactor, verglichen und die daraus resultierenden Antibiotikaresistenz-profile in der Biomasse und Abwasser zu einander und zu den verschiedenen Konzentrationen und Arten von Antibiotika, die Sie in das system eingebracht.
Sie entdeckten zwei zentrale Ergebnisse: der Widerstand in der Biomasse und Abwasser sind Verschieden und deshalb kann man nicht Vorhersagen lässt, die anderen; und die Zusammenhänge, die Sie zwischen der zusätzlichen Antibiotika und der Resistenz-Gene waren nicht immer klar zu trennen. In der Tat, die Ergebnisse zeigten multi-drug-Resistenz in Bakterien, hatte Gene, so dass für die Resistenz gegen mehrere Klassen von Antibiotika.
„Die multi-drug-Resistenz scheint die alarmierende Auswirkungen dies hat“, sagte Smith. „Unabhängig von dem Zufluss Antibiotika, ob es nur eine oder sehr niedrigen Konzentrationen, es gibt wahrscheinlich eine Menge von multi-drug-Resistenz zu verbreiten.“
Sie glauben, dass dies aufgrund der Anwesenheit von gen-Elemente, die Plasmide genannt. Ein plasmid tragen können, Resistenz-Gene für verschiedene Arten von Antibiotika, was sich in positiven Korrelationen zwischen einer Art von Antibiotika und der Resistenz-gen eines anderen. Dadurch wird nicht nur weiter die Dinge verkompliziert, kann aber extrem gefährlich sein. Aufgrund Ihrer extrem kleinen Größe-1000 mal kleiner als Bakterien-free-floating-Plasmide können leicht machen es durch die filtration in der Behandlung Prozess und beenden Sie die pflanze in das Abwasser.
Nun ist das team bei einem genaueren Blick auf die Zusammensetzung des Abwassers und Pläne auf Sie anwenden, was Sie gelernt haben, auf andere Abfallströme, wie Tierische Abfälle, durch eine Partnerschaft mit der USDA.