Prevalencia baktérií rezistentných voči antibiotikám v kanalizačnom biofilme

Authors: Kristína Lépesová 1    Lucia Birošová 1    Alžbeta Medveďová 1    Petra Olejníková 2    Tomáš Mackuľak 3   
1 Oddelenie výživy a hodnotenia kvality potravín, Ústav potravinárstva a výživy, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie,Slovenská technická univerzita v Bratislave, Slovensko    2 Ústav biochémie a mikrobiológie, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita v Bratislave, Slovensko    3 Oddelenie environmentálneho inžinierstva, Ústav chemického a environmentálneho inžinierstva, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita v Bratislave, Slovensko   
Year: 2017
Section: Ecology and Environmental Sciences
Abstract No.: 1532
ISBN: 978-80-972360-1-4

Komunálne odpadové vody obsahujú rôzne mikropolutanty ako aj vysoký počet rôznych mikroorganizmov. Niektoré baktérie prítomné v odpadových vodách majú tendenciu priľnúť sa k povrchu predovšetkým betónových stien a vytvárať štrukturálne organizované agregáty nazývané ako biofilmy. Mikroorganizmy, ktoré sú zachytávané v biofilme sú následne zvýhodnené v boji proti environmentálnym stresom a iným letálnym faktorom v porovnaní s planktonickými bunkami. Vysoká bakteriálna hustota a diverzita v kanalizačnom biofilme vytvárajú vhodné podmienky aj pre horizontálny prenos génov rezistencie, čo vedie k vývoju a šíreniu rezistencie voči antibiotikám (ATB). Cieľom našej práce bola analýza prevalencie rezistentných koliformných baktérií, enterokokov a stafylokokov v prítokovej a odtokovej vode ako aj vo vzorkách biofilmu izolovaných na prítoku a odtoku z čistiarne odpadových vôd (ČOV) v Bratislave. Rezistentné kmene koliformných baktérií boli následne izolované z biofilmu na výstupe z ČOV a identifikované pomocou techniky MALDI-TOF hmotnostnej spektrometrie. Citlivosť izolátov na rôzne ATB bola testovaná pomocou dilučnej metódy, pričom ich schopnosť biofilmovej tvorby sa sledovala spektrofotometricky pomocou kryštálovej violete. Vo vzorkách odpadových vôd aj biofilmu boli detegované vysoké hladiny koliformných baktérií aj fekálnych streptokokov, ktoré sú typickými predstaviteľmi komenzálnej mikroflóry. Väčšina koliformných baktérií bola zastúpená kmeňmi Escherichia coli a v prípade stafylokokov prevažoval druh Staphylococcus aureus. Kým odpadová voda pritekajúca na ČOV obsahovala rezistentné kmene koliformných baktérií, E. coli, enterokokov aj stafylokokov, v odtokovej vode boli detegované koliformné baktérie vykazujúce rezistenciu iba voči chloramfenikolu a stafylokoky rezistentné voči všetkým testovaným ATB. Najvyšší výskyt všetkých rezistentných baktérií však bol zaznamenaný v biofilme izolovanom na odtoku z ČOV. Koliformné baktérie aj E. coli prítomné v tejto vzorke vykazovali rezistenciu voči všetkým testovaným ATB. Na druhej strane, prevalencia enterokokov rezistentných voči vankomycínu (VRE) ako aj S. aureus rezistentných voči meticilínu (MRSA) bola potvrdená v kanalizačnom biofilme na odtoku z čistiarne. Koliformné baktérie izolované z biofilmu boli identifikované predovšetkým ako Morganella morganiiCitrobacter spp., ktoré vykazovali multirezistentný charakter. Rezistentné izoláty sa zaradili medzi stredných až silných producentov bakteriálneho biofilmu.

Autori ďakujú STU za finančnú podporu v rámci Grantovej schémy na podporu mladých výskumníkov a Vedeckej grantovej agentúre VEGA (projekt č. 1/0096/17).