Antibióticos, metais tóxicos e bactérias multirresistentes em esgoto hospitalar e urbano e seu potencial impacto em ecossistemas hídricos receptores

• Processo: 19/05938-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Enfermagem - Enfermagem de Saúde Pública
• Pesquisador responsável: Susana Segura Muñoz
• Beneficiário: Guilherme Sgobbi Zagui
• Instituição Sede: Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (EERP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Saúde ambiental Antibacterianos Metais Bactérias Esgotos sanitários Ecossistemas aquáticos Tratamento de esgotos sanitários
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bactérias multirresistentes | Ecossistemas aquáticos | esgoto | Metais tóxicos | Tratamento de esgoto | Saúde Ambiental

Resumo

Os esgotos hospitalar e urbano são considerados matrizes que representam riscos à saúde humana e ambiental devido a composição microbiológica de patógenos e substâncias químicas. Entre os poluentes químicos destacam-se os antibióticos e os metais tóxicos por serem considerados potenciais poluidores do meio ambiente e selecionadores de bactérias multirresistentes, devido às suas características antibacterianas. Sendo assim, os esgotos hospitalares e de ETEs são considerados reservatórios de microrganismos resistentes, favorecendo a troca de elementos genéticos móveis de resistência, bem como facilitando sua disseminação ambiental. Já foi identificado nessas matrizes bactérias clinicamente importantes portadoras de genes de resistência a antibióticos, representando um risco devido às limitadas opções terapêuticas disponíveis. Alguns metais como Ag, As, Cd, Cu, Hg, Te e Zn tem propriedades antibacterianas e o interesse como antimicrobianos vem ressurgindo com a crescente resistência bacteriana aos antibióticos em todo o mundo. No entanto, mecanismos de resistência a esses metais já estão sendo descritos principalmente em coexistência com genes de resistência a antibióticos, mas sua distribuição epidemiológica não é conhecida. Tais poluentes podem impactar negativamente os ecossistemas hídricos receptores e representar riscos aos seus usuários caso não sejam removidos nas estações de tratamento de esgoto. Nesse sentido, os objetivos do presente estudo são de quantificar antibióticos e metais tóxicos e verificar a ocorrência de bactérias multirresistentes (portadoras de genes de resistência) em esgoto hospitalar, em esgoto urbano bruto e tratado e em rios e avaliar os possíveis impactos nos ecossistemas hídricos receptores e os riscos para a população adjacente. No hospital terciário, amostras serão coletadas de três caixas de inspeção de esgoto que interceptam efluentes dos ambulatórios, enfermarias e da confluência de todos os efluentes do hospital. Na estação de tratamento, amostras serão coletadas na caixa de entrada (esgoto bruto) e após o decantador secundário (esgoto tratado), previamente ao lançamento no córrego. As dosagens dos antibióticos cefotaxima, ceftazidima, imipenem, meropenem, ciprofloxacina, gentamicina, sulfametoxazol e tetraciclina será por HPLC e dos metais tóxicos Ag, As, Cd, Cu, Hg, Te e Zn por ICP-MS. A identificação bacteriana será por meio do isolamento em meios de cultura seletivos e por kits bioquímicos. O teste de sensibilidade a antibióticos será realizado por disco-difusão em ágar e os testes do disco combinado com ácido clavulânico e Blue Carba serão utilizados para identificar bactérias produtoras de ²-lactamases de espectro-estendido e carbapenemases, respectivamente. Genes de enzimas hidrolisantes de antibióticos, bem como de resistência a metais tóxicos, serão pesquisados por PCR e sequenciamento. Em seguida será avaliado a capacidade de transferência de elementos genéticos móveis de resistência através de experimentos de conjugação. Os dados serão avaliados em programas estatísticos e de acordo com as evidências será realizada uma reflexão acerca dos possíveis impactos nos ecossistemas hídricos receptores de efluentes com os poluentes químicos e microbiológicos estudados. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ZAGUI, GUILHERME SGOBBI; MOREIRA, NATALIA COLUMBARO; SANTOS, DANILO VITORINO; PASCHOALATO, CRISTINA FILOMENA PEREIRA ROSA; SIERRA, JORDI; NADAL, MARTI; DOMINGO, JOSE L.; DARINI, ANA LUCIA COSTA; ANDRADE, LEONARDO NEVES; SEGURA-MUNOZ, SUSANA INES. Multidrug-resistant Enterobacter spp. in wastewater and surface water: Molecular characterization of β-lactam resistance and metal tolerance genes. Environmental Research, v. 233, p. 7-pg., 2023-06-27. (19/18663-2, 19/05938-3)

ZAGUI, GUILHERME SGOBBI; ALMEIDA, OTAVIO GUIHERME GONCALVES DE; MOREIRA, NATALIA COLUMBARO; ABICHALKI, NATHALIA; MACHADO, GABRIEL PINHEIRO; MARTINIS, ELAINE CRISTINA PEREIRA DE; DARINI, ANA LUCIA COSTA; ANDRADE, LEONARDO NEVES; SEGURA-MUNOZ, SUSANA INES. A set of antibiotic-resistance mechanisms and virulence factors in GES-16-producing Klebsiella quasipneumoniae subsp. similipneumoniae from hospital wastewater revealed by whole-genome sequencing. Environmental Pollution, v. 316, p. 8-pg., 2023-01-01. (18/13564-3, 19/18663-2, 19/05938-3)

ZAGUI, GUILHERME SGOBBI; MOREIRA, NATALIA COLUMBARO; SANTOS, DANILO VITORINO; DARINI, ANA LUCIA COSTA; DOMINGO, JOSE L.; SEGURA-MUNOZ, SUSANA INES; ANDRADE, LEONARDO NEVES. High occurrence of heavy metal tolerance genes in bacteria isolated from wastewater: A new concern?. Environmental Research, v. 196, MAY 2021. (19/05938-3, 19/18663-2)

ZAGUI, GUILHERME SGOBBI; ANDRADE, LEONARDO NEVES; SIERRA, JORDI; ROVIRA, JOAQUIM; DARINI, ANA LUCIA COSTA; SEGURA-MUNOZ, SUSANA. Plastisphere as a pathway for antimicrobial-resistant bacteria spread to the environment: New challenge and open questions. Environmental Research, v. 214, p. 3-pg., 2022-08-30. (19/18663-2, 19/05938-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ZAGUI, Guilherme Sgobbi. Antibióticos e bactérias multirresistentes em esgoto e águas superficiais receptoras: riscos da propagação de genes codificadores de ESBL, de carbapenemases e de tolerância aos metais no contexto da saúde única. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (PCARP/BC) Ribeirão Preto.