Een nieuwe studie betwist de lang gekoesterde veronderstelling dat gemeentelijk afvalwater een primaire voedingsbodem is voor antibioticaresistente bacteriën. Onderzoekers van de Universiteit van Göteborg, gepubliceerd in Nature Communications, ontdekten dat afvalwater uit de meerderheid van de 47 geteste landen feitelijk de groei van resistente E. coli, in plaats van er reclame voor te maken. Deze bevinding bemoeilijkt het begrip van hoe antibioticaresistentie evolueert en zich verspreidt.
Conventionele wijsheid uitdagen
Jarenlang werd afvalwater beschouwd als een broeinest van resistentie vanwege de aanwezigheid van uitgescheiden antibiotica en andere antimicrobiële stoffen. De logica was eenvoudig: blootstelling aan deze stoffen zou bacteriën met resistentiegenen selecteren, waardoor ze konden gedijen. Dit nieuwe onderzoek onthult echter een complexere realiteit.
“Wat wij het meest intrigerend vonden zijn de wijdverbreide nadelen van resistente E. coli in afvalwater van de meeste landen”, legt professor Joakim Larsson, hoofdauteur en directeur van CARe, uit. “Dit suggereert dat gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties niet altijd een broedplaats voor resistentie zijn, zoals soms wordt gedacht.”
Complexe chemische interacties
In het onderzoek werden 22 antibiotica en 20 antibacteriële biociden gemeten in afvalwatermonsters van over de hele wereld. Hoewel sommige monsters antibioticaconcentraties bevatten die hoog genoeg waren om theoretisch op resistentie te selecteren, kwam geen enkele naar voren als een duidelijke aanjager hiervan in E. coli. In plaats daarvan suggereren de gegevens dat complexe chemische mengsels, of zelfs niet-gemeten verbindingen, een belangrijkere rol spelen bij het bepalen welke bacteriën overleven.
Waarom onderdrukking plaatsvindt
Onderzoekers geloven dat de onderdrukking van resistentie verband houdt met de inherente kosten van het dragen van resistentiegenen. Als de antibioticaniveaus onvoldoende zijn, concurreren gevoelige bacteriën vaak resistente stammen. Bovendien zijn sommige E. coli -lijnen hebben zich mogelijk aangepast aan het rioolmilieu op manieren die resistentie minder voordelig maken.
Validatie door middel van diverse tests
De bevindingen werden gevalideerd met behulp van twee benaderingen. Eerst testten onderzoekers synthetische gemeenschappen van 340 verschillende E. coli -stammen, wat de onderdrukkingspatronen bevestigt. Ten tweede analyseerden ze de microbiële gemeenschappen in het natuurlijke afvalwater, waarbij vergelijkbare resultaten werden bereikt. Dit versterkt de conclusie dat de waargenomen onderdrukking geen artefact is van laboratoriumomstandigheden.
Implicaties voor de volksgezondheid en toekomstig onderzoek
Deze studie elimineert het risico van resistentieontwikkeling in afvalwater niet volledig. Sommige monsters selecteerden op resistente stammen, en afvalwater blijft een potentiële transmissieroute. De wijdverbreide onderdrukking van resistentie in de meeste omgevingen suggereert echter dat gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties een genuanceerder rol kunnen spelen dan eerder werd gedacht.
De bevindingen benadrukken de complexiteit van de dynamiek van antibioticaresistentie in reële omgevingen. Verder onderzoek is nodig om de specifieke verbindingen of omstandigheden te identificeren die verantwoordelijk zijn voor het onderdrukkende effect. Het begrijpen van deze mechanismen zou kunnen leiden tot strategieën voor het verzachten van de resistentie-evolutie in afvalwater en andere milieureservoirs.
De studie versterkt dat eenvoudige aannames over antibioticaresistentie in complexe ecosystemen er vaak niet in slagen het volledige beeld vast te leggen. De onderdrukking van resistentie in de meeste afvalwatermonsters herinnert eraan dat de bacteriële evolutie wordt aangedreven door een groot aantal op elkaar inwerkende factoren, en niet alleen door blootstelling aan antibiotica.
