Bijna een eeuw lang, verbetering van de menselijke gezondheidszorg is sterk afhankelijk geweest van de efficiëntie waarmee we bacteriële ziekten kunnen behandelen. Maar vandaag, antibioticaresistentie - het vermogen van bepaalde gemuteerde superbacteriën om antibiotica te blokkeren - vormt een grote bedreiging voor de gezondheidszorg, voedselzekerheid en algemene sociale ontwikkeling wereldwijd, die veel medische vooruitgang dreigt te verstoren.

Wetenschappers proberen dit probleem nu dringend vanuit meerdere invalshoeken aan te pakken. Professor Yunho Lee aan het Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Korea, wiens bijdrage is gepubliceerd in de American Chemical Society's Milieuwetenschap en -technologie , bekijkt het vanuit het oogpunt van zijn onderzoeksgebied:afvalwaterzuivering. "Bacteriën, inclusief antibioticaresistente bacteriën en hun resistentiegenen, overvloedig aanwezig in aquatische omgevingen. Dit zijn dus gevaarlijke voedingsbodems voor antibioticaresistentie, waar, via een proces dat horizontale genoverdracht wordt genoemd, resistente bacteriën kunnen het resistentiegen overdragen op andere bacteriën, die vervolgens de antibioticaresistentieniveaus onder de leden van de bacteriële gemeenschap zouden kunnen verhogen, inclusief ziekteverwekkers. We zouden dit voorval kunnen verminderen, echter, als we zouden bepalen welke desinfectiemiddelen en hoeveel daarvan de resistente bacteriën en het gen in ons drinkwater en afvalwater veilig en efficiënt kunnen doden."

Als eerste stap om dit te bereiken, Prof. Lee en zijn team bestudeerden de effecten van chloor, ozon, en ultraviolette straling op de afbraak van zowel extracellulair als intracellulair (in bacteriën) methicilline (een soort penicilline) resistentiegen, meca, van de bacterie Staphylococcus aureus in water. Op basis van waarnemingen met hoge resolutie met behulp van scanning-elektronenmicroscopie en een analyse van het effect van de desinfectiemiddelen op de reactiedynamiek en celstructuur, de wetenschappers ontwikkelden een reactiekinetiekmodel voor elk desinfectiemiddel versus mecA naast een methode om de afbraaksnelheden te meten. Hun experimenten bevestigden de effectiviteit van hun modellen en methode.

"Onze bevindingen zijn een belangrijke stap bij het bepalen van de optimale omstandigheden voor het desinfectieproces van afvalwater voor het elimineren van mecA en het verminderen van de verspreiding van antibioticaresistentie via onze gemeentelijke afvalwatersystemen, " zegt prof. Lee. "Op deze manier, ons onderzoek draagt ​​aanzienlijk bij aan de bescherming van de volksgezondheid tegen infectie door antibioticaresistente bacteriën."

Bovendien, Prof. Lee hoopt dat hun modellen ook kunnen worden toegepast op andere segmenten van dubbelstrengs DNA, zoals die van bepaalde virussen. Dus, nieuwere benaderingen zoals deze kunnen hopelijk in de nabije toekomst leiden tot duurzame oplossingen voor het dreigende probleem van antibioticaresistentie en meer.