Eliminación limitada de ARG pero dinámica resistente estable en un humedal construido con flujo superficial

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Microbiología
• Gestión de la calidad del agua

Sus antecedentes:

• Las aguas residuales y la escorrentía introducen contaminantes microbianos, incluidas las bacterias resistentes a los antibióticos (ARB) y los genes de resistencia a los antibióticos (ARG), que degradan la calidad del agua.
• Los humedales de tratamiento construidos (CTW, por sus siglas en inglés) son una solución de bajo costo para la gestión de cuencas hidrográficas, pero su eficacia frente a los ARG necesita ser evaluada.
• La comprensión de la dinámica de los ARG en las CTW es crucial para evaluar su papel en la mitigación de la contaminación microbiana.

Objetivo del estudio:

• Investigar la eficiencia y la dinámica de la eliminación de AGR en un humedal de tratamiento construido.
• Caracterizar el resistoma central y evaluar su estabilidad y potencial de transferencia dentro del ecosistema de humedales.
• Evaluar la correlación entre la estructura del resistoma, las comunidades microbianas y los organismos indicadores fecales.

Principales métodos:

• Secuenciación de escopeta de 62 muestras de agua de Banklick Creek CTW (BCTW) para analizar la abundancia y composición de ARG.
• Evaluación de los tiempos de residencia hidráulica y análisis de correlación entre los datos del resistoma, el microbioma y los biomarcadores.
• Investigación del enriquecimiento de integrón-integrasa (intI1) de clase 1 y del contenido de las cintas de genes.

Principales resultados:

• Se observó una atenuación global mínima del resistoma, con ARG de baja abundancia que mostraron una eliminación limitada.
• El núcleo resistome, dominado por sistemas de eflujo multidrug, era estable y parecía nativo, reflejando la contaminación regional.
• Las estructuras de resistoma y microbioma estaban altamente correlacionadas, pero los ARG mostraron una co-ocurrencia limitada con elementos genéticos móviles, lo que sugiere un bajo potencial de transferencia.

Conclusiones:

• El diseño del flujo superficial horizontal y los tiempos de residencia cortos de BCTW limitan la eficiencia de eliminación de ARG.
• El resistoma nativo estable sugiere que los ARG son endémicos y no son fácilmente transferibles dentro de este sistema de humedales.
• El enriquecimiento intI1 sin ARG en casetes de genes pone de relieve la necesidad de una interpretación cuidadosa de los ensayos de qPCR intI1 para evaluar el potencial de movilidad de ARG.