Migración vertical de antibióticos, ARG y patógenos en suelos industriales con múltiples contaminantes: implicaciones...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Microbiología
• Ciencias del suelo

Sus antecedentes:

• Los suelos urbanos son importantes depósitos de genes de resistencia a los antibióticos (ARG) y patógenos.
• La migración vertical de ARG y patógenos en suelos industriales es poco conocida.
• Los contaminantes en los suelos urbanos pueden influir en la difusión de la resistencia a los antibióticos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la distribución vertical de antibióticos, ARG y huéspedes patógenos en perfiles de suelo industriales.
• Comprender los factores que impulsan la propagación de los ARG y la abundancia de patógenos con la profundidad del suelo.
• Evaluar el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas por ARG y patógenos en las zonas industriales urbanas.

Principales métodos:

• Se analizaron perfiles de suelo (0-310 cm) del Parque Industrial Taopu de Shanghai.
• Se utilizó la espectrometría de masas en tándem de cromatografía líquida de ultra rendimiento (UPLC-MS/MS) para cuantificar los antibióticos.
• Se empleó la secuenciación metagenómica para identificar ARG y comunidades bacterianas, incluidos los huéspedes patógenos.

Principales resultados:

• Las concentraciones de antibióticos disminuyeron exponencialmente con la profundidad, influenciadas por los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP).
• 437 de los 1183 subtipos de ARG persistieron a través de las profundidades, con una abundancia que aumentaba con la profundidad del suelo, impulsada por los cambios de la comunidad microbiana y las vías metabólicas.
• El contenido de arcilla y el fluoranteno fueron los principales impulsores de las comunidades bacterianas, mientras que los antibióticos y la arcilla influyeron en la abundancia de patógenos específicos (Acinetobacter y Pseudomonas).
• Se enriquecieron siete géneros patógenos en capas de suelo más profundas (20-310 cm), lo que indica riesgos potenciales de contaminación de las aguas subterráneas.

Conclusiones:

• Las interacciones sinérgicas entre los contaminantes y el metabolismo microbiano promueven la propagación de la resistencia a los antibióticos en capas más profundas del suelo.
• Los resultados ponen de relieve la necesidad urgente de estrategias de mitigación de los cocontaminantes para proteger los sistemas de suelo urbanos y evitar una mayor difusión de la ARG.
• Los suelos industriales urbanos presentan un riesgo significativo de contaminación de las aguas subterráneas debido a la migración vertical de ARG y bacterias patógenas.