La creciente resistencia a los antibióticos pone en riesgo la salud de las poblaciones futuras y parte de este problema deriva de la entrada de antibióticos a la agricultura a través de las aguas residuales tratadas.
Debido al incremento de la demanda de recursos de agua dulce derivado del cambio climático y el crecimiento de la población mundial, la reutilización de las aguas residuales ha pasado a ser una alternativa viable para el riego de cultivos en regiones con problemas de agua. Sin embargo, se sabe que estas aguas residuales contienen residuos de productos farmacéuticos, incluidos los numerosos antibióticos que se recetan. Aunque se encuentran mezclados en múltiples compuestos de las aguas residuales para el riego, poco se sabe sobre el efecto que tienen sobre el suelo y la fitosanidad.
El proyecto PhytoPharm
El proyecto financiado con fondos europeos PhytoPharm investigó los efectos de las mezclas de antibióticos empleando la cebada como cultivo modelo. Los investigadores demostraron que las plantas en las primeras etapas de crecimiento eran las más susceptibles y que una mayor exposición a los antibióticos daba lugar a una reducción del número de semillas que germinaron. Este efecto se produce con concentraciones predecidas de efluentes de aguas residuales. Además, las pruebas sugirieron que se podían potenciar los efectos de la exposición a los antibióticos si se combinaban con otros factores de estrés.
Predicción de contaminantes
El equipo de PhytoPharm creó un algoritmo para predecir las concentraciones de antibióticos en los efluentes de aguas residuales. La utilidad del modelo también se demostró evaluando posibles focos de resistencia a antibióticos en ríos a escala continental empleando los datos de las recetas de productos farmacéuticos de la Unión Europea, que se afinaron para el Reino Unido y a escala de cuenca para el pueblo de Strensall (Inglaterra). Esta información puede utilizarse para identificar lugares en los que las concentraciones de antibióticos pueden provocar un aumento del riesgo de resistencia a los antibióticos y qué compuestos pueden contribuir a ello.
Resultados
Los investigadores utilizaron el algoritmo para llevar a cabo un estudio de mesocosmos de cebada regada con una mezcla de aguas residuales sintéticas que contenía concentraciones representativas de antibióticos. El equipo determinó que algunos compuestos son más móviles que otros en el sistema planta-suelo. Sin embargo, también demostraron que el riego rutinario no agregaba ninguna acumulación significativa de antibióticos, lo cual indicó que los compuestos se degradan ya sea bióticamente (degradación microbiana), o abióticamente a través de la hidrólisis y la fotolisis. Los resultados mostraron asimismo que, a pesar del efecto tóxico en las primeras fases de crecimiento de la cebada, la planta madura no se vio afectada de forma determinable por la exposición a los antibióticos.
En cuanto al aumento de la resistencia, el equipo sospecha que la duración de la exposición ejerce una mayor influencia que el aumento de las concentraciones. También se midió la transmisión de los gases de efecto invernadero del mesocosmos, lo cual reveló un efecto sutil en el intercambio neto de CO2 de los ecosistemas, derivado de la exposición a los antibióticos. Actualmente, el equipo está relacionando los cambios en el flujo de gases con los cambios en la estructura de las comunidades microbianas que los producen.
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