Bakteriálna rezistencia voči antibiotikám predstavuje závažný problém a to hlavne z terapeutického hľadiska. Najvýznamnejšími rezervoármi rezistentných baktérií a génov rezistencie sú komunálne ale aj nemocničné odpadové vody pritekajúce na čistiareň odpadových vôd (ČOV). Gény rezistencie môžu byť prenášané medzi jednotlivými mikroorganizmami prostredníctvom horizontálneho transferu, čím sa zvyšuje možnosť šírenia rezistencie do prostredia. Ďalšiu hrozbu však predstavujú antibiotiká, ktoré pritekajú na ČOV spolu s baktériami. Ich subinhibičné koncentrácie môžu následne vytvárať selektívny tlak na prítomnú mikroflóru a spôsobovať vznik mutácií vedúcich k rezistencii voči antibiotikám. V našej práci sme sledovali výskyt koliformných baktérií a špecificky Escherichia coli rezistentných voči antibiotikám v odpadových vodách z troch nemocníc v Bratislave a v prítokových vodách z dvoch čistiarní, ktoré sú príjemcami týchto nemocničných odpadov. Na stanovenie rezistencie baktérií voči antibiotikám sme používali diagnostické médium s prídavkom rôznych typov antibiotík ako sú ampicilín, gentamicín, ciprofloxacín, chloramfenikol a tetracyklín. Celkový počet koliformných baktérií vo vodách pritekajúcich na ČOV bol približne 104 KTJ/ml, pričom v prípade dvoch nemocníc toto číslo bolo o jeden rád vyššie. Najvyššiu mieru rezistencie v prípade koliformných baktérií sme zaznamenali voči ampicilínu, gentamicínu a ciprofloxacínu vo všetkých študovaných vzorkách. Kmene E. coli vykazovali rezistenciu najmä voči ampicilínu a gentamicínu, a to v prípade jedného nemocničného odtoku ako aj v prítokových vodách. Našim druhým cieľom bolo porovnanie účinnosti troch rôznych metód používaných na elimináciu rezistentných koliformných baktérií zo vzoriek odpadových vôd. Zistili sme, že odpadové vody upravené Fentónovou reakciou neobsahovali žiadne koliformy, zatiaľ čo prídavok železanov nemal vplyv na rast a prežívanie prítomnej mikroflóry. Treťou testovanou eliminačnou metódou bolo použitie bórom dopovaných diamantových elektród (BDD), pričom deštrukcia koliformných baktérií ako aj E. coli bola pozorovaná iba pri dlhodobej expozícii.
Poďakovanie: Práca vznikla za finančnej podpory Agentúry pre podporu vedy a výskumu APVV-0122-12 a za finančnej podpory Programu na podporu mladých výskumníkov STU 2015 s č. grantu 1387.
1.
Uvedené metódy sa používajú aj v praxi. Ak nie, myslite, že by bolo náročné ich zaviesť do praxe?
2.
Ďakujem Vám za otázku!
V súčasnosti ani jedna z testovaných metodík sa v praxi nepoužíva.
Cieľom nášho projektu je okrem iného nájsť a zaviesť metodiky terciárneho dočisťovani...a odpadových vôd, ktoré sú nielen efektívne ale aj ekonomické. Z tohto hľadiska sme napríklad testovali modifikáciu Fentónovej reakcie, kde ako zdroj Fe2+ sme použili namiesto anorganického železa kovové železo, tzv. železné hobliny (odpad). Tiež sme zistili, že prídavok železanov nám primárne eliminoval liečivá z odpadových vôd, ktorých prítomnosť je veľmi dôležitá aj z hľadiska vývoja rezistencie patogénnych baktérií. Pozitívne výsledky sme dosiahli aj pri úprave vôd bórom dopovanými diamantovými elektródami. Na druhej strane však musíme konštatovať, že uvedené metodiky sme testovali iba na menšom objeme vzoriek odpadových vôd. Z toho vyplýva, že naše výsledky sú iba prvotné a orientačné a nemôžem sa zatiaľ vyjadrovať ani o možnostiach zavedenia testovaných metodík, ani o náročnosti ich zavedenia do praxe.
Re: 2.
Dobrý deň,
aký je princíp pôsobenia BDD?
:-)
Dobrý deň, sledovali ste aká je hladina výskytu rezistentných baktérií len v odpadových vodách, alebo ste pre porovnanie stanovili ich množstvo aj v iných environmetálnych podmienkach - napr. v rybníkoch..?
Odpoveď :)
Dobrý deň!
Ďakujem Vám za zaujímavé otázky.
V prvom rade by som sa rada vyjadrila k otázke týkajúcej sa mechanizmu účinku BDD elektród. Počas doterajšieho testovania diamantových elektród sme zaznamenali produkciu singletového kyslíka a ozónu, ktoré rozrušia bunkové membrány a tým spôsobujú deštrukciu bakteriálnych buniek. Samozrejme v detekcii pokračujeme ďalej, pretože našim cieľom je charakterizácia mechanizmov účinku BDD elektród v plnej miere.
Na tomto mieste by som rada zodpovedala aj druhú otázku v ktorej ste sa opýtali, či sledujeme výskyt rezistentnov aj v iných environmentálnych podmienkach ako odpadové vody . V rámci nášho monitoringu výskytu rezistentných koliformných baktérií a E. coli sme sa okrem odpadových vôd zamerali aj na stabilizovaný kal, ktorý sa priamo alebo vo forme kompostu aplikuje do pôdy. Vyšetrovali sme tiež vodnú nádrž, v ktorej sa voda upravuje na pitnú vodu, a rieku v blízkosti čistiarne. V budúcnosti plánujeme sledovať rezistenciu voči antibiotík aj v riekach, ktoré sú recipientmi odtokových vôd z čistiarní.