Estações de tratamento exigem monitoramento 24h - não basta uma amostra por dia

Amostras no mesmo horário não refletem o problema adequadamente.
[Imagem: Esther G. Lou et al. - 10.1021/acsestwater.2c00467]

Monitoramento contínuo

A resistência a antibióticos é uma ameaça global à saúde, responsável por milhões de mortes em todo o mundo.

Embora haja problemas nas receitas de antibióticos, um dos maiores problemas é que os antibióticos que tomamos passam pelo nosso corpo e acabam nas estações de tratamento de esgoto, de onde podem se espalhar até mesmo pelo ar, voltando para nos infectar.

Infelizmente, a quantidade de bactérias resistentes encontradas nos esgotos e estações de tratamento pode ser muito maior do que os cientistas vinham calculando.

Esther Lou e colegas da Universidade Rice (EUA) descobriram que testar o conteúdo de uma única amostra de água residual - mesmo se o teste for repetido diariamente - não conta toda a história.

Isto porque há uma variação enorme da concentração de bactérias ao longo do dia e conforme o volume de rejeitos que transita pelo sistema de esgotos, com um número muito maior de bactérias nos momentos de menor fluxo de material, o que é o contrário do que aponta o senso comum.

Monitoramento do sistema de tratamento

A equipe demonstrou que se deve coletar amostras durante 24 horas em uma estação de tratamento de águas residuais urbanas para se obter uma representação precisa do nível de genes resistentes a antibióticos (GRAs) na água.

Eles coletaram amostras a cada duas horas, de vários estágios do processo de tratamento de águas residuais, e realizaram testes de PCR no laboratório para quantificar vários genes clinicamente relevantes que conferem resistência aos antibióticos fluoroquinolona, carbapenem, ESBL e colistina, bem como um gene integron-integrase classe 1, conhecido como um elemento genético móvel por sua capacidade de se mover dentro de um genoma ou se transferir de uma espécie para outra.

A análise mostra níveis de concentrações de RNA resistentes a antibióticos 10 vezes maiores em amostras compostas do que os dados aferidos com a metodologia usada hoje.

A expectativa é que esse conhecimento leve ao desenvolvimento de melhores protocolos de tratamento de águas residuais para diminuir a prevalência dos genes resistentes a antibióticos em bactérias que se propagam nas plantas e podem transferir esses genes para outros organismos no ambiente.

"Eu acho que é intuitivo que coletar uma única amostra de águas residuais não representa o que flui ao longo do dia," comentou a professora Lauren Stadler, coordenadora da equipe. "Os fluxos e cargas de águas residuais variam ao longo do dia, devido aos padrões de uso da água. Embora saibamos que isso é verdade, ninguém havia mostrado até agora o grau em que os genes resistentes a antibióticos variam ao longo do dia."

Sensores vivos

Durante o estudo, os pesquisadores também descobriram que, embora o tratamento secundário de águas residuais reduza significativamente a quantidade de ARGs, os desinfetantes de cloro frequentemente usados nos estágios posteriores do tratamento podem, em algumas situações, ter um impacto negativo na água liberada de volta ao meio ambiente.

Acontece que a grande maioria da remoção de ARGs ocorreu devido a processos biológicos, e não à desinfecção química. Na verdade, os pesquisadores observaram que a cloração, usada como desinfetante final antes que as águas residuais tratadas sejam lançadas no meio ambiente, pode ter selecionado organismos resistentes a antibióticos, matando apenas aqueles não são tão nocivos.

A saída, recomendam eles, consiste em dotar as estações de tratamento de sistemas de monitoramento contínuo, seja por meio de sensores eletroquímicos, seja pelo que eles chamam de "sensores vivos".

"Sensores vivos podem permitir o monitoramento contínuo, em vez de depender de equipamentos caros para coletar amostras compostas que precisam ser trazidas de volta ao laboratório para análise," disse Stadler. "Acho que o futuro são esses sensores vivos, que podem ser colocados em qualquer lugar no sistema de águas residuais e relatar o que eles veem em tempo real. Estamos trabalhando para isso."