A desinfecção convencional de águas residuais com cloro pode facilitar a disseminação da resistência antimicrobiana nas bactérias. Tratar alguns tipos de águas residuais com luz ultravioleta (UV) pode ser parte da solução, de acordo com um estudo do Centro de Dessalinização e Reutilização de Água da KAUST, publicado no jornal Ciência e Tecnologia Ambiental .

As bactérias estão desenvolvendo rapidamente mecanismos para evitar os efeitos dos medicamentos antimicrobianos, e essa resistência ameaça cada vez mais a saúde pública. Os compostos farmacêuticos e as bactérias resistentes que atingem as águas residuais municipais e agrícolas são parcialmente culpados. Interessantemente, A resistência antimicrobiana é ainda maior nas bactérias a jusante das estações de tratamento do que nas águas residuais brutas que entram nas estações.

Durante a desinfecção de águas residuais, o material genético sai da bactéria para a água circundante. Este DNA extracelular pode conter genes de resistência antimicrobiana. "A grande questão é:esses genes de resistência extracelular preocupam a saúde pública?" diz o pós-doutorado KAUST, David Mantilla-Calderon. "Ainda não temos uma resposta para esta pergunta, mas o primeiro pré-requisito que esses genes devem cumprir para serem preocupantes é que eles precisam ser abrigados em uma célula bacteriana viável. Isso só é possível por meio de um processo chamado transformação natural, que permite a captação de DNA extracelular e integração no cromossomo bacteriano. "

Mantilla-Calderon e colegas da KAUST descobriram que a transformação natural foi estimulada em uma bactéria comumente encontrada na água e no solo, chamado Acinetobacter baylyi, quando estava na presença do subproduto de cloro, ácido bromoacético. O subproduto da desinfecção causou danos ao DNA da bactéria, induzindo uma via de reparo de DNA que também aumenta a integração de DNA estranho no genoma da bactéria.

Ph.D. o aluno Nicolas Augsburger investigou em seguida os efeitos da luz solar e da luz ultravioleta na transformação natural. “Queríamos ver se havia uma maneira mais segura de desinfetar águas residuais tratadas sem provocar um aumento na transformação natural em bactérias ambientais, " ele explica.

Interessantemente, Augsburger e seus colegas descobriram que, semelhante ao ácido bromoacético, a luz solar também aumentou a transformação natural em Acinetobacter baylyi, desencadeando uma via de reparo de DNA.

Surpreendentemente, embora a luz ultravioleta também tenha aumentado a absorção de DNA extracelular no genoma da bactéria, os genes foram danificados a ponto de não funcionarem mais, ao contrário do efeito da luz solar e do ácido bromoacético.

"A luz solar aumentou a integração do DNA estranho em até duas vezes, "diz Augsburger." A graça salvadora foi que, embora a luz ultravioleta também aumente a integração do DNA estranho, assim como subprodutos de desinfecção e luz solar, simultaneamente danifica o DNA extracelular em águas residuais a ponto de, mesmo que seja absorvido por bactérias, não será capaz de expressar esses genes. "

"Nossos estudos questionam nossa confiança atual no uso de cloro como a etapa final de desinfecção na maioria das estações de tratamento de águas residuais, "diz o microbiologista Peiying Hong, quem supervisionou os estudos. "Uma estratégia de desinfecção usando luz ultravioleta pode ser considerada para desinfetar água de baixa turbidez. Isso pode ajudar a minimizar a contribuição de águas residuais para a resistência antimicrobiana."

O laboratório de Hong está investigando como vários estressores podem interagir para afetar as taxas de absorção e integração do DNA extracelular nas bactérias.