Optimering af desinfektion for at forhindre spredning af antibiotikaresistens i spildevand

I næsten et århundrede, forbedringer i menneskelig sundhedspleje har i høj grad afhængt af effektiviteten, hvormed vi kan behandle bakterielle sygdomme. Men i dag, antibiotikaresistens - visse mutante superbakteriers evne til at blokere antibiotika - udgør en stor trussel mod sundhedsvæsenet, fødevaresikkerhed og overordnet social udvikling på verdensplan, truer med at hæmme mange medicinske fremskridt.

Forskere forsøger nu omgående at tackle dette problem fra flere vinkler. Professor Yunho Lee ved Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Korea, hvis bidrag er offentliggjort i American Chemical Society's Miljøvidenskab og -teknologi , ser på det fra sit forskningsfelts synsvinkel - spildevandsrensning. "Bakterie, herunder antibiotika-resistente bakterier og deres resistensgener, bugne i vandmiljøer. Disse er derfor farlige grobund for antibiotikaresistens, hvor, gennem en proces kaldet horisontal genoverførsel, resistente bakterier kan overføre resistensgenet til andre bakterier, som så kunne øge antibiotikaresistensniveauet blandt medlemmer af bakteriesamfundet, herunder patogener. Vi kunne reducere denne forekomst, imidlertid, hvis vi fandt ud af, hvilke desinfektionsmidler og hvor meget af dem, der sikkert og effektivt kunne dræbe de resistente bakterier og gener i vores drikkevand og spildevand."

Som et første skridt mod at opnå dette, Prof. Lee og hans team undersøgte virkningerne af klor, ozon, og ultraviolet stråling på nedbrydningen af ​​både ekstracellulært og intracellulært (indeholdt i bakterier) methicillin (en type penicillin) resistensgen, mecA, af bakterien Staphylococcus aureus i vand. Baseret på højopløselige observationer ved brug af scanningelektronmikroskopi og en analyse af desinfektionsmidlernes effekt på reaktionsdynamikken og cellestrukturen, forskerne udviklede en reaktionskinetikmodel for hvert desinfektionsmiddel versus mecA ud over en metode til måling af nedbrydningshastighederne. Deres eksperimenter bekræftede effektiviteten af ​​deres modeller og metode.

"Vores resultater er et nøgletrin i at bestemme de optimale betingelser for spildevandsdesinfektionsprocesser for at eliminere mecA og mindske spredningen af ​​antibiotikaresistens gennem vores kommunale spildevandssystemer, " siger prof. Lee. "På denne måde, vores forskning bidrager væsentligt til beskyttelsen af ​​folkesundheden mod infektion med antibiotika-resistente bakterier."

I øvrigt, Prof. Lee håber på, at deres modeller også kan anvendes på andre segmenter af dobbeltstrenget DNA, såsom dem af visse vira. Dermed, nyere tilgange som disse kan forhåbentlig føre til bæredygtige løsninger på det truende antibiotikaresistensproblem og mere i den nærmeste fremtid.