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

Autor(es)

Guilherme Sgobbi Zagui

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2022-12-21

Membros da banca

Susana Segura Muñoz; Brisa Maria Fregonesi; Cristina Filomêna Pereira Rosa Paschoalato; Danilo Vitorino dos Santos

• Orientador: Susana Segura Muñoz; Leonardo Neves de Andrade

Resumo

Os antibióticos estão compreendidos entre as classes de medicamentos de maior sucesso na medicina, pelo tratamento de infecções bacterianas e consequentemente aumento na expectativa de vida da população. No entanto, seu uso exacerbado desde a sua descoberta promoveram a inserção de antibióticos no ambiente, bem como dispersão global de bactérias resistentes. Como medida à escassez de novos antibióticos, os metais têm sido considerados como potenciais agentes antimicrobianos, no entanto mecanismos de tolerância vêm sendo relatados, mas com distribuição epidemiológica desconhecida. Nesse sentido, os objetivos do presente trabalho foi de avaliar a ocorrência de antibióticos, de bactérias resistentes e de determinantes de resistência aos antibióticos e de tolerância à metais em amostras de esgoto hospitalar, sanitário e água superficial, no contexto da Saúde Única. No total, 10 antibióticos de diferentes classes foram avaliados em sistema de cromatografia líquida de ultra performance acoplado à espectrometria de massas (UPLC-MS) e bactérias resistentes foram isoladas e quantificadas a partir de meios cromogênicos seletivos para bactérias produtoras de ESBL e de carbapenemases. Os isolados obtidos foram submetidos ao teste de susceptibilidade aos antibióticos, bem como à detecção de genes de resistência aos antibióticos e de tolerância à metais, por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Os antibióticos amoxicilina e ampicilina foram encontrados em altas concentrações, variando entre 131,5 e 1896,29 ng L-1 e entre 366,35 e 1113,07 ng L-1 , respectivamente. Os antibióticos ciprofloxacina, sulfametoxazol e tetraciclina também foram detectados. O porcentual de remoção dos antibióticos no efluente tratado consiste de 53,43% para amoxicilina, 16,88% para ampicilina, 95,6% para sulfametoxazol e de 65,5% para tetraciclina. O perfil das concentrações de bactérias fenotipicamente produtoras de ESBL e de carbapenemases foram semelhantes, sendo de maior ocorrência no esgoto hospitalar. Deve-se destacar que o sistema municipal de tratamento de esgoto não apresentou eficiência na remoção dessas bactérias e altas concentrações foram detectadas no efluente tratado (ESBL: 3.80E+08, KPC: 6.17E+08 UFC/100mL). Foi possível verificar que as concentrações de bactérias resistentes à jusante da ETE foram maiores em relação às concentrações de bactérias à montante, evidenciando um possível impacto do lançamento do efluente tratado no corpo hídrico. Com relação ao fenótipo de resistência, os isolados apresentaram resistência majoritariamente aos antibióticos β-lactâmicos, seguido por antibióticos da classe das quinolonas. Foi calculado o índice de resistência à múltiplos antibióticos (MAR Index), onde verificou-se que todos os pontos de amostragem configuraram como fontes de alto risco para resistência bacteriana. Quanto à detecção molecular de genes de resistência aos antibióticos, verificou-se que 51% dos isolados (n = 55/108) carreavam o gene codificador de carbapenemase blaKPC e 33% dos isolados (n =36/108) abrigavam o gene codificador de ESBL blaCTX-M dos grupos 1 ou 8. Em menores porcentagens foram detectados os genes blaGES (2,8%), blaNDM (1,9%) e blaVIM (0,9%), sendo esses dois últimos genes codificadores de carbapenemases do tipo metallo-β-lactamase que são considerados pouco frequentes. Com relação aos genes de tolerância à metais, genes que conferem tolerância à prata, ao cobre e ao mercúrio foram detectados respectivamente em 52%, 50% e 28% dos isolados. Uma correlação forte foi verificada na coexistência entre os genes de tolerância à prata (silA) e de tolerância ao cobre (pcoD) (r = 0,85). Os resultados apontam para a disseminação de bactérias resistentes aos antibióticos nas matrizes avaliadas, com predominância de genes codificadores de carbapenemases. Em termos de saúde pública, os dados levantados apontam para uma emergência sanitária, em que medidas de mitigação precisam ser urgentemente aderidas. Nesse sentido, e em consonância com a abordagem de Saúde Única, propõe-se a necessidade de tratamento do efluente hospitalar, bem como adição de tratamento terciário na ETE. A colaboração integrada entre os setores da saúde pública, veterinária e ambiental são fundamentais para frear essa \"pandemia silenciosa\". (AU)

• Processo FAPESP: 19/05938-3 - Antibióticos, metais tóxicos e bactérias multirresistentes em esgoto hospitalar e urbano e seu potencial impacto em ecossistemas hídricos receptores
• Beneficiário: Guilherme Sgobbi Zagui
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado