El proyecto de investigación RestWat, llevado a cabo por Laboratorios Tecnológicos de Levante, afronta su recta final con resultados decisivos. Todos ellos pretenden señalar como urgente la entrada de genes de resistencia a antibióticos en la lista de vigilancia de contaminantes y el establecimiento de límites de detección que permitan a los estudios actuales determinar la eficiencia y seguridad de los tratamientos del agua reutilizable.
Ahora mismo, la presencia de contaminantes emergentes en el agua es una de las preocupaciones centrales, y especialmente los antibióticos. La presencia de estos en el agua favorece el desarrollo de bacterias resistentes a los antibióticos, lo que conlleva un aumento significativo del número de microorganismos que presentan esta resistencia. Como resultado, la eficacia de estos fármacos para los seres humanos se ve comprometida.
A través de DescansoWatel Eliminación de patógenos y bacterias resistentes a los antibióticos en aguas residuales y lodos., con el fin de analizar la regeneración del agua y sus implicaciones para la salud humana y ambiental. Este proyecto está financiado por la Agència Valenciana de Innovació (actualmente IVACE +i) de la Generalitat Valenciana, a través de la Unión Europea, en el marco del Programa Comunitat Valenciana 2021-2027 del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
La investigación se lleva a cabo en Plantas Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) ubicadas en la Comunidad Valenciana. Estas estaciones fueron seleccionadas considerando criterios como el tipo de tratamiento secundario y/o terciario, el origen de los vertidos y su ubicación (interior o costera). El objetivo es obtener un análisis representativo de las diferentes estaciones y condiciones de depuración que se dan en España.
Análisis de bacterias resistentes a los antibióticos.
Los resultados de esta investigación muestran que todos los tratamientos analizados son efectivos para reducir los géneros de bacterias resistentes a los antibióticos (BRA) aquí estudiados. escherichia y Salmonela. Dentro del proceso de purificación, tanto el tratamiento secundario como el sistema MBR son muy efectivos para reducir el número de taxones (riqueza de especies) y la abundancia relativa de la mayoría de géneros con especies potencialmente patógenas. Tratamiento secundario basado en el sistema MBR (Biorreactor de membrana) es el que produce mayores tasas de reducción bacteriana, produciendo cambios muy significativos en su composición y abundancia.
A través de RestWat se estudia la eliminación de patógenos y bacterias resistentes a los antibióticos en aguas residuales y lodos, con el objetivo de analizar la regeneración del agua y sus implicaciones para la salud humana y ambiental.
Los métodos de secuenciación masiva, y en concreto el análisis metagenómico, han permitido la identificación y cuantificación de taxones, especies y clones de escherichia y Salmonela más abundante. Acerca de Escherichia, El taxón más abundante en todos los puntos de muestreo fue E. coliMientras que para Salmonela Era S.entérica. Cabe señalar que el número de lecturas de Salmonella (0,004%) en comparación con Escherichia (0,003%) es casi un orden de magnitud menor, siendo ambos porcentajes relativamente bajos.
Por otro lado, los resultados muestran que la digestión anaeróbica es el tratamiento más eficaz para los lodos, tanto para eliminar taxones con especies potencialmente patógenas como para reducir su abundancia relativa. Sin embargo, el proceso de deshidratación parece revertir este proceso, aumentando tanto la riqueza como la abundancia relativa de taxones de géneros con especies potencialmente patógenas. De hecho, el proceso de deshidratación mantiene el porcentaje de abundancia relativa de Arcobacter en valores similares a los de la entrada de deshidratación.
Análisis de genes de resistencia.
Bacterias resistentes a los antibióticos.Bacterias resistentes a los antibióticos, BRA) basan esta resistencia en la presencia de genes de resistencia a los antibióticos (Gen resistente a los antibióticos, ARG), que puede adquirirse o transferirse de una bacteria a otra mediante mecanismos de transferencia horizontal de genes.
En cuanto a los genes de resistencia a los antibióticos, se evaluaron 9 genes característicos de cada familia de antibióticos: aminoglucósidos, β-lactámicos, cloranfenicol, macrólidos/estreptogramina/lincosamida, colistina, quinolonas, sulfonamidas, tetraciclinas.
Los diferentes tratamientos de depuración llevados a cabo en la EDAR del estudio muestran que la reducción tanto de la abundancia relativa como del número de variantes de los principales genes de resistencia a antibióticos estudiados depende del tratamiento utilizado. Por ejemplo, sólo los genes sul1 y tetM desaparecen por completo en el tratamiento de ultrafiltración (MBR); mientras que los genes blaTEM, cmlA y ermB aumentaron su abundancia relativa, pero sin cambios significativos en el número de variantes.
Este proyecto realiza el estudio de la presencia de antibióticos en aguas residuales y el estudio de bacterias resistentes a antibióticos (BRA) y sus genes de resistencia (ARG) mediante metodologías genómicas.
Para estos genes, este proceso no es muy efectivo en su eliminación selectiva, sin embargo, al ser tan eficiente para eliminar la biomasa bacteriana de la ultrafiltración, el número absoluto de copias en la salida es muy bajo en comparación con las observadas en la entrada. .
En cuanto a los lodos, el tratamiento de deshidratación no es eficaz para reducir la abundancia relativa ni el número de variantes de los genes de resistencia estudiados.
Algunas conclusiones del proyecto
Los estudios realizados han permitido establecer una metodología eficaz en el estudio de la eficiencia y selectividad de la eliminación de ARGs mediante algunos de los principales tratamientos de depuración en las EDAR seleccionadas para el proyecto. Asimismo, han demostrado la eficacia de los métodos utilizados, particularmente la metagenómica y la PCR, para detectar los efectos de estos tratamientos de purificación sobre poblaciones de bacterias resistentes a antibióticos y sobre los principales genes en los que se basa dicha resistencia.
Más concretamente, este proyecto lleva a cabo el estudio de la presencia de antibióticos en aguas residuales y el estudio de bacterias resistentes a antibióticos (BRAs) y sus genes de resistencia (ARGs) mediante metodologías genómicas, para evaluar la eficiencia de los tratamientos de depuración en la eliminación de estos. sustancias con vistas a una reutilización segura de las aguas residuales urbanas tratadas.
Beneficios del proyecto
La ejecución de este proyecto permite ampliar el conocimiento sobre la eficiencia de los actuales sistemas de tratamiento de aguas residuales urbanas en aspectos no desarrollados previamente y transferir estos resultados de conocimiento a las administraciones públicas que gestionan el agua y otras empresas del sector.
Estos estudios de investigación suponen un paso previo fundamental para proponer posteriormente soluciones sostenibles, innovadoras y eficientes que optimicen los tratamientos de depuración actuales y mejoren la calidad del agua tratada de cara a su reutilización segura independientemente de su uso final.
La eliminación o reducción de la concentración de estas sustancias y bacterias resistentes a las mismas ayudará a mejorar la circularidad del agua y, por tanto, la sostenibilidad de este recurso en sus diferentes usos. Tanto para uso agrícola como para reincorporación al medio natural.
