Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe antibioticavervuiling van waterwegen superbacteriën veroorzaakt

Antibioticavervuiling van waterwegen levert een belangrijke bijdrage aan de opkomst van antibioticaresistentie, wat leidt tot de opkomst van ‘superbacteriën’:bacteriën die resistent zijn tegen meerdere antibiotica, waardoor ze moeilijker te behandelen zijn. Hier ziet u hoe de vervuiling door antibiotica bijdraagt ​​aan de ontwikkeling van superbacteriën:

1. Selectieve druk: Wanneer antibiotica in de waterwegen terechtkomen, creëren ze een selectieve omgeving waarin alleen bacteriën die resistent zijn tegen die antibiotica kunnen overleven en gedijen. Antibioticaresistente bacteriën hebben een concurrentievoordeel ten opzichte van niet-resistente bacteriën, waardoor ze zich kunnen vermenigvuldigen en hun gevoelige tegenhangers kunnen verslaan.

2. Genoverdracht: Antibioticaresistentiegenen (ARG's) bevinden zich vaak op mobiele genetische elementen zoals plasmiden en transposons. Deze ARG's kunnen gemakkelijk tussen verschillende bacteriesoorten worden overgedragen via horizontale genoverdrachtsprocessen zoals conjugatie, transductie en transformatie. De aanwezigheid van antibiotica in waterwegen verhoogt de frequentie en snelheid van genoverdracht, waardoor resistentiegenen zich snel onder verschillende bacteriën kunnen verspreiden.

3. Co-selectie: Antibioticavervuiling kan ook leiden tot de coselectie van antibioticaresistentiegenen. Dit gebeurt wanneer bacteriën ARG's bij zich dragen die resistentie verlenen tegen verschillende antibiotica of tegen andere omgevingsstressoren, zoals zware metalen of ontsmettingsmiddelen. Het gebruik van één antibioticum kan bacteriën selecteren die niet alleen resistent zijn tegen dat antibioticum, maar ook tegen andere, niet-verwante antibiotica, wat kan leiden tot resistentie tegen meerdere geneesmiddelen.

4. Biofilms: Bacteriën vormen vaak beschermende gemeenschappen, biofilms genaamd, die zich aan oppervlakken hechten en zware omstandigheden kunnen verdragen. Biofilms kunnen fungeren als reservoirs voor antibioticaresistente bacteriën, ze beschermen tegen de effecten van antibiotica en ervoor zorgen dat ze in het milieu kunnen blijven bestaan ​​en zich kunnen vermenigvuldigen.

5. Verstoring van microbiële ecosystemen: Vervuiling door antibiotica kan het delicate evenwicht van microbiële ecosystemen in waterwegen verstoren. De aanwezigheid van antibiotica kan gevoelige bacteriesoorten elimineren, waardoor de natuurlijke samenstelling en diversiteit van het microbioom verandert. Deze verstoring kan ecologische niches creëren die de kolonisatie en persistentie van antibioticaresistente bacteriën bevorderen.

De verspreiding van antibioticaresistentie via waterwegen vormt een aanzienlijke bedreiging voor de gezondheid van mens en dier. Superbacteriën kunnen ernstige en onbehandelbare infecties veroorzaken, wat leidt tot langere ziekenhuisopnames, hogere zorgkosten en mogelijk hogere sterftecijfers. Bovendien kan de aanwezigheid van antibioticaresistente bacteriën in het milieu de effectiviteit van antibiotica die in de landbouw en aquacultuur worden gebruikt belemmeren, waardoor het probleem verder wordt verergerd.

Het aanpakken van antibioticavervuiling vereist een veelzijdige aanpak, waaronder het terugdringen van het onnodige gebruik van antibiotica in de menselijke geneeskunde en de landbouw, het verbeteren van afvalwaterzuiveringsprocessen om antibiotica uit afvalwater te verwijderen, en het implementeren van regelgeving om het gebruik en de verwijdering van antibiotica te controleren. Het behoud van de effectiviteit van antibiotica is van cruciaal belang voor de gezondheid van mens en milieu, en het aanpakken van antibioticavervuiling is essentieel bij het bestrijden van de opkomst van antibioticaresistentie en de opkomst van superbacteriën.