Aguas Residuales Tratadas: Un Vector de Resistencia Antimicrobiana en Cultivos

La mayoría de las personas cree que los gérmenes difíciles de tratar son algo de lo que solo se oye hablar en hospitales. Sin embargo, estos patógenos no permanecen en un solo lugar: están en todas partes, y no es necesario estar en un entorno médico para encontrárselos.

Los gérmenes viven en los alimentos, superficies, mascotas y a lo largo del entorno. A medida que se vuelven más virulentos y difíciles de controlar, los investigadores ahora miran más allá de los hospitales para comprender de dónde proceden y cómo se propagan.

Una de las fuentes de exposición más comunes en la actualidad es el suministro de agua. Y no solo el agua potable, sino toda el agua que circula por nuestras comunidades, incluidas las aguas residuales tratadas. En muchos lugares, esta se vierte a los ríos y se reutiliza en granjas para irrigación, lo que significa que entra en contacto con los cultivos que consumimos. La mayoría nunca piensa en esa conexión, pero se está convirtiendo en una parte importante de la conversación sobre salud pública.

Las Aguas Residuales Tratadas Podrían Ser Parte del Problema de la Resistencia Antimicrobiana

Mientras la escasez de agua se intensifica en todo el mundo, el agua residual reciclada se ha convertido en una fuente de irrigación ampliamente utilizada, sustentando más de 20 millones de hectáreas de tierra cultivable en 50 países.1 Sin embargo, incluso tras ser tratada, introduce patógenos transmitidos por los alimentos en nuestra comida. Considerando esto, un estudio publicado en Frontiers in Microbiology2 investigó cómo los distintos niveles de tratamiento afectan al movimiento de contaminantes desde el agua de riego a los cultivos.3

Marco del análisis — Los investigadores cultivaron tres grupos de 936 plantones de lechuga y regaron cada grupo con un tipo distinto de agua para observar cómo afectaba cada una a la presencia de bacterias y genes de resistencia a los antibióticos (GRA) en las hojas.

El agua procedía de una planta municipal de tratamiento de aguas residuales (EDAR) que empleaba procesos estándar de tratamiento multietapa. He aquí un desglose de cada tipo de agua residual tratada utilizada en el estudio:

Agua potable — Agua de calidad para consumo con niveles muy bajos de gérmenes y contaminantes.

Agua residual con tratamiento secundario — Agua que ha pasado por un tratamiento biológico básico en la EDAR, incluyendo aireación, eliminación de sólidos y procesamiento de lodos. Aunque está más limpia que las aguas crudas, aún puede transportar bacterias fecales y GRA.

Agua residual con tratamiento terciario — Agua que recibe una limpieza adicional mediante filtración con arena y luz ultravioleta-C (UVC), una luz UV de onda corta que daña e inactiva los microbios.

Seguimiento de bacterias y genes en muestras de agua y lechuga — Los investigadores analizaron la presencia de Escherichia coli (E. coli), una bacteria fecal común, y de E. coli productora de betalactamasas de espectro extendido (BLEE), una cepa resistente a fármacos capaz de desactivar antibióticos. También midieron cuatro GRA conocidos por ayudar a las bacterias a descomponer varios tipos de antibióticos y conferir resistencia.

El agua con tratamiento secundario fue la más contaminada — El agua del grifo y la terciaria no mostraron niveles detectables de E. coli ni de cepas resistentes. En contraste, el agua con tratamiento secundario dio consistentemente positivo tanto para bacterias como para genes de resistencia en niveles mucho más altos.

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Lo que descubrieron en la lechuga — Las muestras regadas con agua de tratamiento secundario tuvieron tasas de contaminación variables:

◦ El 94% de estas plantas contenía E. coli

◦ El 61% portaba la cepa resistente productora de BLEE

◦ Solo el 33% de las plantas regadas con agua del grifo o terciaria contenía E. coli, y ninguna tenía la cepa resistente

Algunos genes de resistencia estaban presentes incluso antes del riego — Algunos GRA estaban presentes en las plántulas antes de que empezara el experimento, lo que sugiere que las semillas o el sustrato inicial ya podrían portar resistencia. Tras el riego, los niveles de GRA aumentaron más notablemente en el grupo con agua secundaria. El agua terciaria solo causó un ligero incremento. Curiosamente, solo entre un 4% y un 6% de los genes de resistencia del agua terminaron en la lechuga, lo que sugiere una transferencia limitada en condiciones controladas, pero aún suficiente para ser relevante en cultivos que se consumen crudos.

En futuros estudios, sería interesante explorar cuán ampliamente se pueden aplicar estos resultados, comprender por qué algunas plántulas ya tienen GRA, y ver cómo las prácticas agrícolas y los factores ambientales influyen en la propagación de la resistencia en productos frescos.

Cómo los Residuos Hospitalarios y las Aguas Urbanas Contribuyen a la Propagación de la Resistencia

Si el agua de riego tratada supone riesgos, ¿qué pasa con el resto de nuestras aguas residuales? Una segunda revisión, publicada en Tropical Medicine and Infectious Disease,4 amplía la perspectiva y examina cómo los desechos hospitalarios, las aguas urbanas e incluso los eventos masivos contribuyen a la propagación global de bacterias resistentes.

Los autores revisaron 63 estudios de una década, analizando aguas residuales de hospitales, sistemas municipales, ríos y eventos religiosos como el Hajj en Arabia Saudita y el Kumbh Mela en India. Todos los estudios emplearon pruebas genéticas para detectar GRA y bacterias resistentes a los antimicrobianos (BRA) en entornos reales.

Los genes y bacterias resistentes estaban en todas partes — Se encontraron GRA y bacterias resistentes en aguas residuales sin tratar, efluentes tratados, ríos aguas abajo e incluso fuentes de agua consideradas seguras. Las cepas incluían Klebsiella, Salmonella, Acinetobacter y Enterococcus, algunas resistentes a antibióticos de último recurso como carbapenémicos y vancomicina.

El tratamiento no siempre elimina la resistencia — El tratamiento estándar puede reducir el número de bacterias, pero a menudo no elimina los genes de resistencia. Estos sobreviven al proceso y pasan a ríos y suelo.

Hospitales y plantas farmacéuticas son focos principales — Las aguas residuales hospitalarias contenían algunos de los rasgos de resistencia más fuertes, incluyendo cepas resistentes a carbapenémicos y productoras de BLEE. Las aguas residuales farmacéuticas presentaban niveles altos de genes de resistencia clínicamente importantes. En regiones de bajos ingresos, estos desechos suelen entrar al ambiente con poco o ningún tratamiento.

Las grandes congregaciones religiosas agravan el problema — Durante eventos como el Hajj y el Kumbh Mela, los tanques de aguas residuales y los ríos cercanos mostraron picos abruptos de bacterias y genes resistentes. Se comprobó que los peregrinos del Hajj adquieren cepas resistentes y pueden llevarlas a casa sin saberlo. En el Kumbh Mela, los baños masivos causaron aumentos dramáticos en la contaminación fluvial.

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El intercambio genético hace la resistencia más peligrosa — La resistencia no se propaga solo por infección. Las bacterias pueden intercambiar genes de resistencia usando plásmidos — pequeños aros de ADN que se pasan entre sí — y otros elementos móviles. Esto permite que incluso microbios inocuos en las aguas residuales se vuelvan resistentes con el tiempo.

Se necesitan mejoras urgentes — Los autores enfatizaron la importancia de invertir en tecnologías de tratamiento modernas como filtración por membranas, ozonización y tratamiento UV. También subrayan la necesidad de un monitoreo más estrecho en entornos de alto riesgo, especialmente hospitales y congregaciones masivas.

Los hallazgos del estudio del agua y la lechuga destacan un punto más amplio: la resistencia a los antibióticos puede entrar en el sistema alimentario por múltiples vías; el agua de riego es solo un ejemplo. Otra ruta importante y a menudo pasada por alto son los fertilizantes hechos de lodos de depuradora, que se aplican a millones de acres de tierra cultivable en EE. UU. y otros países.

Cómo los Biosólidos y los Pesticidas Alimentan la Resistencia

Cuando se oye la palabra biosólidos, casi suena ecológico, pero en realidad es el término educado de la industria para los lodos de depuradora usados como fertilizante. Se hace con todo lo que baja por los desagües domésticos, tuberías hospitalarias e instalaciones industriales. Y cuando se usa en tierras de cultivo, aporta más que solo nutrientes. Esto es lo que investigadores y reguladores descubrieron:

Los biosólidos contienen una mezcla salvaje de contaminantes — Los lodos no son solo desechos orgánicos descompuestos. También contienen antibióticos, patógenos, químicos industriales, fármacos, hormonas, retardantes de llama y sustancias per y polifluoroalquilo (PFAS) — básicamente todo lo que va por el desagüe.

En 2018, la Oficina del Inspector General de EE. UU.5 reportó que los biosólidos contenían cientos de contaminantes, muchos con datos de seguridad incompletos o faltantes.

La sobrecarga de nutrientes de los biosólidos también daña el ambiente — Al ser ricos en nitrógeno, aplicarlos en grandes cantidades puede contribuir a la proliferación de algas en aguas costeras. Esto reduce el oxígeno en el agua, mata peces y otra vida silvestre, y altera ecosistemas enteros.

Los biosólidos ayudan a propagar la resistencia — Los desechos humanos ya contienen antibióticos, bacterias resistentes y genes de resistencia tanto por uso médico como por exposición cotidiana a fármacos. Cuando estos desechos se mezclan con contaminantes industriales y hospitalarios y luego se aplican al suelo, crean otra vía para que se propaguen los microbios resistentes.

Los biosólidos no son el único problema. Los investigadores han descubierto que numerosos químicos comunes afectan cómo las bacterias se adaptan, sobreviven y se vuelven más resistentes. Para saber más sobre los peligros de los herbicidas, lee “Pesticides Compound Antibiotic Resistance.”

Muchos químicos, pocas pruebas — Hoy se fabrican unos 8 millones de químicos, y alrededor de 3,000 se producen en cantidades muy grandes cada año. Sin embargo, la mayoría no son evaluados por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de EE. UU. para determinar si pueden contribuir a la resistencia.6

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Por qué los investigadores dicen que esta brecha importa — Los científicos argumentan que enfocarse solo en el uso de antibióticos pasa por alto otros factores que impulsan la adaptación microbiana. Señalan químicos no antibióticos que pueden alterar el comportamiento bacteriano, la expresión génica y la formación de biopelículas — factores que pueden reducir la efectividad de los antibióticos. Como dijo un artículo en PeerJ:7

“La evidencia de que la evolución de la resistencia a los antibióticos está influenciada por la exposición de las bacterias a una amplia gama de sustancias puede requerir que cambiemos cómo gestionamos tanto los antibióticos como otros productos químicos fabricados y ampliamente distribuidos…

Como muestran nuestros resultados, los efectos complejos de la exposición a químicos no terapéuticos podrían socavar las estrategias para preservar la efectividad de los antibióticos mediante solo alterar su uso. Hasta donde sabemos, no ha habido un intento sistemático de probar químicos comunes a los que las bacterias patógenas están crónicamente expuestas por sus efectos en la resistencia.”

Dado que los genes de resistencia ahora impregnan nuestro suelo, agua y suministro alimentario, los investigadores se plantean una pregunta distinta: ¿Hay algo que podamos comer que realmente nos ayude a contrarrestarlo? Evidencia emergente sugiere que ciertas verduras podrían hacer precisamente eso.

Cómo las Crucíferas Ayudan a Combatir la Resistencia

Las verduras crucíferas son conocidas por sus muchos beneficios, pero también juegan un papel sorprendente en la lucha contra la resistencia. Un estudio en Pharmaceutics8 indica que compuestos de estos cultivos ayudan a reducir la virulencia bacteriana y mejorar la eficacia de los antibióticos.

Las crucíferas ofrecen potentes beneficios — Verduras como el brócoli, la col rizada, el repollo, las coles de Bruselas, la coliflor y las berzas aportan sulforafano, un compuesto rico en azufre conocido por su acción detox y protección celular, junto con indol-3-carbinol (I3C),9 que apoya el equilibrio hormonal y la salud inmune.

Al digerirse, el I3C se convierte en Diindolilmetano (DIM) — Este es un agente antimicrobiano potente que refuerza la función inmune. Los científicos creen ahora que el DIM puede ayudar a reducir la resistencia al interferir con los mecanismos de defensa de las bacterias resistentes.10

El DIM bloquea la formación de biopelículas en múltiples superbacterias — En estudios de laboratorio, el DIM redujo el crecimiento de biopelículas en cuatro bacterias peligrosas hasta en un 80%.11

Cuando se combina con el antibiótico tobramicina, el DIM reduce la formación de biopelículas en un 94%. Los investigadores advierten contra la suplementación diaria de DIM porque puede afectar el metabolismo hormonal, pero sugieren que podría ser útil durante infecciones activas. Las especies resistentes mostraron la respuesta más fuerte.

Cuando se probó el DIM contra Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter baumannii, que resisten muchos antibióticos, la formación de biopelículas cayó entre un 65% y un 70%. Las biopelículas actúan como escudos protectores que bloquean los antibióticos, por lo que esta reducción sugiere que el DIM podría ayudar a que los antibióticos actúen contra infecciones persistentes.

Elige Alimentos Sanos y Orgánicos Siempre que Sea Posible

Elegir alimentos orgánicos es una forma práctica de reducir la exposición cotidiana que

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