En las corrientes urbanas, la contaminación farmacéutica persistente puede hacer que las comunidades microbianas acuáticas se vuelvan resistentes a las drogas. Así lo informa un nuevo estudio publicado hoy en la revista Ecosfera .
Emma Rosi, ecóloga acuática del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas y autora principal del estudio explica: "Las instalaciones de tratamiento de aguas residuales no están equipadas para eliminar muchos compuestos farmacéuticos. Nos interesó cómo fluyen los microorganismos, que realizan servicios clave del ecosistemacomo eliminar nutrientes y descomponer la hojarasca: responder a la contaminación farmacéutica "
Los investigadores evaluaron la presencia de productos farmacéuticos, incluidos analgésicos, estimulantes, antihistamínicos y antibióticos, en cuatro corrientes en Baltimore, Maryland. Luego midieron la respuesta microbiana a la exposición a los medicamentos. Los sitios de estudio fueron seleccionados para representar un gradiente de desarrollo,de suburbano a urbano
Los microorganismos como las bacterias y las algas crecen en ensamblajes complejos llamados biopelículas: los recubrimientos viscosos que se encuentran en las rocas de los cauces. Estas comunidades taxonómicamente diversas son esenciales para mantener la salud del agua dulce. Impulsan el ciclo de nutrientes, descomponen los contaminantes y forman la base detransmitir la red alimentaria.
Rosi señala: "Los diferentes tipos de microbios pueden soportar diferentes tipos y concentraciones de productos químicos sintéticos. Cuando exponemos las corrientes a la contaminación farmacéutica, estamos alterando involuntariamente sus comunidades microbianas. Sin embargo, se sabe poco sobre lo que esto significa para la función ecológica y la calidad del agua"
Las corrientes analizadas son parte del Estudio del Ecosistema de Baltimore y tienen diferencias bien documentadas en la contaminación de aguas residuales y nutrientes. Durante un período de dos semanas, se desplegaron muestras pasivas en las corrientes para capturar una instantánea de la presencia y abundancia de seismedicamentos incluidos: cafeína y anfetamina estimulantes, paracetamol y morfina analgésicos, sulfametoxazol antibiótico y difenhidramina antihistamínico.
Los resultados fueron claros: las corrientes urbanas tenían más contaminación farmacéutica. En comparación con sus contrapartes suburbanas, tenían una mayor cantidad de drogas presentes y mayores concentraciones de drogas.
Durante el mismo lapso de dos semanas, el equipo realizó una prueba que explora cómo las comunidades microbianas en cada una de las cuatro corrientes respondieron a la exposición a cafeína, cimetidina, ciprofloxacina y difenhidramina. Los contaminantes se probaron individualmente, con un enfoque en qué especies microbianaspodría sobrevivir en presencia de las drogas y con qué eficacia podrían funcionar.
El coautor John J. Kelly, de la Universidad Loyola de Chicago, explica: "Las comunidades microbianas de la corriente son sensibles a los productos farmacéuticos, que pueden suprimir tanto la respiración como la producción primaria. Utilizamos la respiración como un proxy para evaluar la capacidad de los microbios para mantener la función biológica en elpresencia de productos farmacéuticos "
Los frascos de prueba que contienen las esponjas farmacéuticas y de celulosa objetivo, que los microbios pueden colonizar fácilmente, se colocaron en las cuatro corrientes. Los frascos de control, que contienen solo las esponjas de celulosa, se colocaron cerca de los frascos de prueba. Catorce días después, los frascos se introdujeron enel laboratorio y analizó para determinar la presencia y abundancia de especies microbianas y sus tasas de respiración.
La cafeína, la cimetidina y la ciprofloxacina redujeron la respiración microbiana en todos los sitios; la difenhidramina tuvo un efecto marginal. El antibiótico ciprofloxacina tuvo un efecto negativo en las tasas de respiración, pero solo en las corrientes suburbanas. En las corrientes urbanas, la respiración microbiana fue lalo mismo en los frascos de prueba expuestos a drogas y control.
Después de la exposición al fármaco, el tipo y la abundancia de especies microbianas fueron diferentes en los sitios urbanos y suburbanos. En las corrientes urbanas, las comunidades microbianas cambiaron en la composición de las especies y pudieron mantener mejor las tasas de respiración. Esto indica que estas corrientes albergan microbios resistentes que puedenflorecer cuando las especies no resistentes ya no pueden sobrevivir.
Rosi explica: "Sospechamos que, dado que las corrientes urbanas han recibido insumos farmacéuticos frecuentes durante largos períodos de tiempo, se han desarrollado bolsas de microbios resistentes a los medicamentos en estas corrientes. Están listas para colonizar sustratos, incluso cuando las drogas están presentes. Cuando se enfrentan a fármacosexposición, estos microbios resistentes pueden mantener la función ecológica, incluso cuando se han eliminado otras especies ".
Si bien las comunidades microbianas pueden adaptarse y prosperar en presencia de insumos farmacéuticos persistentes, no todos los microbios son iguales en términos de su impacto en la calidad del agua y la salud humana. Por ejemplo, las especies bacterianas del género Aeromonas, que se encuentran en la corriente más urbanizada, están estrechamente asociados con enfermedades humanas y enfermedades gastrointestinales.
Kelly concluye: "La gestión eficaz de nuestras aguas dulces requiere una comprensión de cómo los contaminantes, incluidos los productos farmacéuticos, afectan a las comunidades microbianas. Nuestros resultados muestran que las biopelículas pueden ser sorprendentemente resistentes. Los impactos ecológicos más amplios de los cambios en la composición de las especies microbianas, así como los efectosdel funcionamiento microbiano suprimido en las corrientes más rurales, siguen siendo preguntas importantes para explorar "
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Materiales proporcionado por Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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