污水 河流和土壤为抗生素耐药性提供了缺失的联系

如果您认为击败抗生素耐药性的关键只是减少医生开处方，让科学家找到新的候选药物，那您可能是错的。在管理我们的河流和土壤方面，根本解决方案可能远非医学。

这是科学家的观点，他们发现了过去十年来河流和废水中令人不安的抗生素和抗药性细菌数量。现在，他们正在开发量化任何特定水域中所包含危险的技术，并且他们希望这可以促使决策者采取行动。

英国伯明翰大学微生物学和感染学专家威廉·范·舍克教授(Willem van Schaik教授)说，抗生素残留物进入环境的一种方式是人们将它们从粪便和尿液中排泄出去。不仅是药物：引起抗生素感染的病原菌也会搭便车-其中一部分对药物有抵抗力。

在较贫穷的国家，超过80%的污水未经处理就排放到环境中。在喀麦隆首都雅温得，雅温得大学的环境微生物学家Blaise Bougnom博士一直在拼凑一条特定的污水处理路线：人类废物经常直接进入城市的运河，城市农民从那里取水灌溉重要的农作物用于城市居民的蔬菜供应。

都市农业

在较贫穷的国家中，城市农业普遍存在，在路边，排水渠，回旋处和公园中种植蔬菜。它可以提供一个城市40%的粮食供应，以及高达90%的蔬菜需求。

布诺姆医生说，雅温得医院的抗生素耐药性感染呈“令人警觉”的水平。

他说：“我与一些医生讨论过。” “我开始认为我们在临床环境中所看到的与环境中所发生的事情之间可能存在某种联系。然后，我开发了这个项目，研究了废水传播AMR(抗菌素耐药性)的潜力。”

在伯明翰大学期间，他开始研究，研究喀麦隆瓦加杜古，布基纳法索，雅温得和恩加德雷等城市的灌溉用水。他分析了水中存在的基因，并发现了许多与引起人类腹泻的细菌有关的基因。他还发现了许多与抗生素抗性有关的基因，其中包括80多个已知容易在细菌之间转移的基因，以及能够转移它们的实体(例如质粒)。

然后，他比较了这些城市中的城市田地，发现原水灌溉的田地比未灌溉的田地拥有更多的抗生素和抗性基因。

他说：“这是非常悲惨的，因为本来可以带来很多解决方案的(城市农业)，实际上也可能带来很多问题。”

载有大量耐药性废水的另一个有效来源可能是医院污水。

van Schaik教授表示，在世界范围内，医院中的抗生素使用量可能会更高-在欧洲，三分之一的住院患者在任何时间都在服用抗生​​素，而美国的这一数字是一半。因此，废水(包括抗生素和抗药性细菌)的负荷可能很高。

van Schaik教授说：“您可以将它(医院的污水处理系统)视为管道，整个细菌生态系统都在墙壁上生长。” “这些生态系统将经过优化，以在流经这些系统的污水条件下生长，并且由于抗生素的水平很高-几乎比其他任何地方都高-这些细菌将在高水平的抗生素存在下适应生活”。

目前尚不清楚废水的负荷量，以及因此面临的问题的大小，但未知的是基因组学专家，范·谢克教授的同事Lisandra Zepeda Mendoza博士希望通过研究这种细菌的遗传物质来改变这种状况。该名为ARCS的生态系统中的微生物。

有风险

她一直在分析从医院污水罐中发现的各种细菌和病毒的DNA，寻找与细菌和噬菌体之间的抗性转移相关的基因等元素，这些病毒可以在细菌之间转移遗传物质。要了解样品的风险，重要的是不仅要了解存在哪些抗性基因，还要了解它们的可传播性，这取决于还存在哪些其他基因。

她说：“我可以识别出那里的细菌，它们具有的基因以及它们可以做什么。”

她将这些结果以及医院废水的其他分析数据输入到机器学习模型中，该模型可以推断出在任何特定来源中抵抗力威胁的有效程度。

如果她的方法成功，则可以用来比较不同来源的相对危险，例如，靠近药厂或医院的河流，城市运河和灌溉水。

她说：“实际上并没有一种以标准化方式比较不同环境的方法。”

van Schaik教授补充说：“我所在领域的人们一直在争论什么是最有效的干预措施，什么是最重要的工作，而答案很短，我们不知道。

“我认为，通过这种方法，我们至少能够对不同环境进行风险评估，不仅是废水，还包括在人类肠道，动物肠道或土壤中定居的细菌或任何您能想到的东西。

“这可能会解决各种实践对产生抗生素耐药性的不同贡献的争论。

“如果您去中低收入国家，抗生素耐药性确实是一个巨大的临床问题，而且成本很高。如果我们可以通过这项研究至少使一些人相信，尝试解决潜在的潜在问题是一项很好的投资。产生抗生素抗药性的原因，而不是(仅仅)试图改善医院患者的治疗方法，这将是一个很好的政策结果。”