Anche l'inquinamento causa resistenza agli antibiotici


Anche l'inquinamento causa resistenza agli antibiotici

La resistenza agli antibiotici è un problema di salute in aumento. Una nuova ricerca suggerisce che non è solo causata dall'uso eccessivo di antibiotici ma anche dall'inquinamento.

Utilizzando un processo noto come analisi genomica, gli scienziati dell'Università della Georgia hanno trovato una forte correlazione tra la resistenza agli antibiotici e la contaminazione da metalli pesanti in un ambiente.

C. Thomas IV, un alunno del College of Public Health e del Savannah River Ecology Laboratory, ha trovato punti in comune nei suoli contaminati da metalli pesanti nel sito del fiume Savannah del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti vicino ad Aiken, nella Carolina del Sud.

Secondo lo studio, pubblicato dalla rivista Microbial Biotechnology, (1) i terreni con metalli pesanti avevano un livello più elevato di specifici ospiti batterici, che erano accompagnati da geni resistenti agli antibiotici.

Geni resistenti agli antibiotici

Gli ospiti includevano Acidobacteriaoceae, Bradyrhizobium e Streptomyces. I batteri avevano geni resistenti agli antibiotici, noti come ARG (antibiotic-resistance genes), per vancomicina, bacitracina e polimixina. Tutti e tre i farmaci sono usati per trattare le infezioni negli esseri umani.

Secondo Thomas, che all'epoca stava conducendo la sua ricerca di dottorato, i batteri avevano anche un ARG per la multiresistenza, un forte gene di difesa che può resistere ai metalli pesanti e agli antibiotici.

Quando questi ARG erano presenti nel suolo, erano presenti geni resistenti ai metalli, o MRGs (metal resistance genes), per diversi metalli tra cui arsenico, rame, cadmio e zinco.

Thomas, attualmente biologo presso i Centers for Disease Control and Prevention, ha affermato che i microrganismi sviluppano nel tempo nuove strategie e contromisure per proteggersi.

«L'abuso di antibiotici nell'ambiente aggiunge ulteriore pressione selettiva sui microrganismi che accelera la loro capacità di resistere a più classi di antibiotici. Ma questa tipologia di farmaci non sono l'unica fonte di pressione selettiva», ha detto Thomas. «Molti batteri possiedono geni che lavorano simultaneamente su più composti che sarebbero tossici per la cellula, e questo include i metalli».

Esercitando una pressione di lunga data

Travis Glenn, (2) professore al college di sanità pubblica, ha consigliato Thomas durante lo studio. Ha detto che sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se i geni resistenti ai metalli rispondono allo stesso modo ai batteri dei geni resistenti agli antibiotici.

A differenza degli antibiotici, i metalli pesanti non si degradano nell'ambiente, quindi «possono esercitare una pressione di lunga data», secondo Glenn, che dirige anche l'Institute of Bioinformatics. (3)

Lo studio riporta che ricerche precedenti hanno identificato la resistenza agli antibiotici nei flussi contaminati da metalli pesanti sul sito esaminando campioni di acqua in laboratorio.

«Quando esponi il campione a un farmaco su una capsula di Petri o un dosaggio, rappresenta solo una frazione. Questo non ti dà un quadro completo. Con l'analisi genomica siamo stati in grado di andare molto oltre», ha detto Thomas.

«Il significato della ricerca è che possono iniziare a caratterizzare le comunità batteriche e specifici geni ARG e MRGs nell'ambiente. Abbiamo bisogno di una migliore comprensione di come i batteri si evolvono nel tempo. Questo può avere un impatto sulla nostra acqua potabile e sul nostro cibo e, infine, sulla nostra salute.», ha detto Travis Glenn.

È chiaro che ci sono diversi agenti patogeni umani che sviluppano resistenza agli antibiotici: l'uso eccessivo non è l'unica causa, secondo Thomas. Le attività umane come l'agricoltura e la combustione di combustibili fossili svolgono un ruolo.

Altri autori dello studio includono Adelumola Oladeinde, Bacterial Epidemiology and Antimicrobial Resistance Research Unit, USDA, Athens, Georgia; Troy J. Keiran, Università della Georgia, College of Public Health, John W. Finger Jr., Auburn University, Dipartimento di Scienze Biologiche, Auburn, Alabama; Natalia J. Beyona-Vasquez, UGA College of Public Health e Institute of Bioinformatics; John C. Cartee, divisione di prevenzione delle malattie sessualmente trasmissibili, CDC, Atlanta; James C. Beasley, UGA Savannah River Ecology Laboratory, Aiken, South Carolina, Warnell School of Forestry and Natural Resources, Athens, Georgia; Olin E. Rhodes Jr., SREL e Odum School of Ecology, Athens, Georgia; John C. Seaman e J. Vaun McArthur, SREL.

Riferimenti:

(1) Co-occurrence of antibiotic, biocide, and heavy metal resistance genes in bacteria from metal and radionuclide contaminated soils at the Savannah River Site

(2) Travis Glenn

(3) Institute of Bioinformatics

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Genetic testing finds heavy metal contamination is also a culprit

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