«Суперинфекты» размножаются на станциях очистки сточных вод

Тестирование, проведенное в двух очистных установках сточных вод в северном Китае, показали, что устойчивые к антибиотикам бактерии не только избегают очистки, но и размножаются.

Совместное исследование ученых из университетов Райса, Нянькая и Тяньцзиня обнаружило в прошедших обработку хлором сточных водах наличие «суперинфектов», в том числе металлпенициллиназа (NDM-1), мультирезистивного гена, впервые идентифицированного в Индии в 2010 году. Значительные уровни NDM-1 были найдены в обработанных сточных водах, сливаемых в окружающую среду, и еще более высокие уровни – в обезвоженном осадке, применяющемся для удобрения почвы.

Результаты исследования под авторством Педро Альвареса, экологического инженера из университета Райс, были опубликованы в декабре прошлого года в журнале Американского Химического Общества «Environmental Science and Technology Letters».

«Это страшно», сказал Альварес. «У нас нет антибиотика, который может убить эти бактерии. Мы узнали об их существовании только после того, как шведский гражданин был заражен в Индии в Нью-Дели. Все больше туристов, посещающих область верхних вод реки Ганг, заражаются этими инфекциями, способов лечения которых пока не найдено».

«Обычно станции очистки сточных вод представляются нам способом защиты человека, избавлением от всех болезнетворных элементов в сточных водах. Но, как оказалось, эти микробы не только не исчезают, но и размножаются. Они поглощают стоки и таким образом распространяются. На одной из очистных установок на каждую частицу суперинфекта в поступающих сточных водах приходилось по 4-5 частиц в "очищенной" воде». Результаты данных исследований показывают о необходимости установки дополнительных фильтрующих систем в квартиры, для очистки воды от болезнетворных бактерий.

NDM-1 может сделать обыкновенные бактерии, такие как кишечная палочка, сальмонелла и клебсиелла пневмонии, стойкими даже к самым сильнодействующим антибиотикам. Единственный признак заражения заключается в том, что болезни, связанные с обычными бактериями, не реагируют на антибиотики.

Альварес и его команда провели анализ питьевой водопроводной воды и выявили, что микробы, прошедшие обработку на установках по очистке сточных вод и сохранившие ген устойчивости, могут передавать его через плазмиды другим бактериям.

В последующем исследовании Альварес и его коллеги определили метод извлечения и анализа устойчивых к антибиотикам генов во внеклеточной и внутриклеточной ДНК воды и осадка. Этот метод был применен в бассейне реки Хайхэ в Китае, области с интенсивным использованием антибиотиков. Исследование показало, что плазмиды сохраняются в течение многих недель в речном иле, где они могут взаимодействовать с местными бактериями.

«Как оказалось, они передают свои генетические детерминанты для сопротивления антибиотикам бактериям в окружающей среде, таким образом, они не только распространяются в пределах очистной установки сточных вод, они также размножают и рассеивают антибиотическое сопротивление», сказал Альварес.

«Это означает, что мы должны в кратчайшие сроки активно заняться проблемой устойчивых к антибиотикам бактерий и создать более совершенные методы дезинфекции, чем хлорирование», сказал он. «Я считаю, что решение может быть найдено в области фотодезинфекции, например дезинфекция ультрафиолетом. Как показали опыты, действие ультрафиолета на резистивные микроорганизмы было более эффективным. Мы также нуждаемся в лучшем понимании того, как эти микробы ведут себя в окружающей среде».

По материалам: phys.org