Microbiomas y Genes de Resistencia a Antibióticos en una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales en Lima

Abstract

Las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) son ambientes ideales para la recombinación de genes de resistencia a antibióticos (GRA) entre bacterias: colectan heces de miles de personas y las mezclan bajo condiciones que promueven el crecimiento bacteriano para convertir materia orgánica en inorgánica, usualmente en presencia de antibióticos de uso clínico y veterinario. Las aguas tratadas son descargadas en ríos y océanos o utilizados para la irrigación de cultivos y áreas verdes en la ciudad, promoviendo la reintroducción de bacterias resistentes y GRAs en el ambiente y en poblaciones humanas. Es así como los microbiomas de aguas residuales se convierten en potenciales reservorios de GRAs disponibles para patógenos humanos. Entre 2013 y 2015, realizamos muestreos mensuales de aguas pre y post-tratamiento de una PTAR de Lima que procesa residuos de casi un millón de habitantes. Las muestras fueron caracterizadas mediante ensayos metagenómicos y bioinformáticos para evaluar los cambios en composición microbiana y genes de resistencia de estos microbiomas durante el proceso de tratamiento. Observamos altos niveles de resistencia en bacterias cultivadas. Los microbiomas de aguas sin tratar fueron un 30%- 50% de origen fecal humano, y su composición se modifica drásticamente durante el proceso de tratamiento. Varias especies de bacterias resistentes y GRAs sobreviven este proceso, presentando evidencia de recombinación entre distintos ambientes. Nuestros resultados indican que bacterias multidrogorresistentes y son constantemente introducidas en la comunidad mediante el uso de aguas tratadas, y que la metagenómica es una herramienta útil para monitorear la eficiencia de las PTAR a nivel global. Este trabajo fue la tesis doctoral del Pablo Tsukayama en la Universidad de Washington en St. Louis (2011-2015). Fue publicado en la revista Nature en 2016 (DOI: 10.1038/nature17672). Fue presentado en la Conferencia Anual de la Sociedad Americana de Microbiología (ASM) en New Orleans, EE. UU., en 2017