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El tratamiento de aguas residuales puede dar lugar a nuevos antibióticos

Durante décadas, los científicos han estado investigando qué efectos pueden tener sobre el medio ambiente y la salud humana las drogas y otras sustancias químicas que entran en las aguas residuales. Más recientemente, se han interesado en cómo los tratamientos de desinfección pueden transformarlos en nuevos compuestos. Ahora, un nuevo estudio sugiere que la cloración de las aguas residuales puede transformar los antibióticos en nuevas formas, lo que podría aumentar el problema de la resistencia a los antibióticos.
Cuando los antibióticos en las aguas residuales no se descomponen por el tratamiento, entran al medio ambiente, donde las bacterias se vuelven gradualmente resistentes a ellos, dicen los investigadores.

En una conferencia de la American Chemical Society celebrada en Denver, Colorado, a principios de este año, Olya Keen, profesora de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de Carolina del Norte en Charlotte, describió cómo ella y un colega investigaron la doxiciclina, un antibiótico ampliamente utilizado que comúnmente termina en efluentes de aguas residuales y el medio ambiente.

Los investigadores encontraron que la desinfección con cloro transforma la doxiciclina en aguas residuales en nuevos compuestos antibióticos, como explica el Prof. Keen:

"El tratamiento de aguas residuales está diseñado para descomponer sustancias biológicas, pero no antibióticos. Sorprendentemente, sin embargo, estamos descubriendo en el laboratorio que no solo el cloro no descompone los antibióticos, sino que en realidad está creando antibióticos aún más fuertes que la doxiciclina original".

Los tratamientos típicos de aguas residuales implican la desinfección usando radiación ultravioleta, ozono y cloro. Estos ayudan a reducir las concentraciones de compuestos farmacéuticos en aguas residuales.

Hay varias formas en que los antibióticos y otras drogas pueden terminar en aguas residuales. Cuando tomamos antibióticos, no todos se descomponen en el cuerpo y pasan a las aguas residuales. Los medicamentos que ya pasaron su fecha de caducidad también se vierten al sistema de alcantarillado de hogares y hospitales. Otra ruta es la descarga de materiales antibióticos de compañías farmacéuticas.

"Las pruebas de aguas residuales han descubierto todos los tipos de antibióticos", dice el profesor Keen. "El problema que causan los antibióticos cuando no se descomponen por el tratamiento es que se meten en las corrientes, donde las bacterias se vuelven inmunes a ellos, y se pueden formar bacterias más peligrosas y superbacterias".

Tradicionalmente, la eficacia del tratamiento de aguas residuales se ha evaluado de acuerdo con la desaparición de los contaminantes originales. Más recientemente, sin embargo, los científicos han estado buscando otras maneras, como mirar qué nuevos compuestos se forman.

El Prof. Keen y su co-investigadora Nicole Kennedy-Neth, estudiante de doctorado, argumentan que no se ha prestado suficiente atención a los nuevos compuestos que pueden surgir del efecto de la cloración en los contaminantes farmacéuticos, a pesar de que la cloración es el principal medio por el cual ambos el agua potable y las aguas residuales se desinfectan.

La evidencia exige una reevaluación de los métodos de desinfección de aguas residuales

Para su estudio, investigaron el efecto del cloro en la doxiciclina y midieron los cambios en la actividad antibacteriana de los nuevos compuestos que resultan de la reacción.

Descubrieron que algunos de los "productos de transformación" tienen propiedades antibióticas y que muchos de ellos podrían estar ayudando a que surjan microbios resistentes a los antibióticos en el ambiente, incluso cuando la molécula madre doxiciclina ya no está presente.

Sobre la base de su evidencia, los investigadores piden una reevaluación de los métodos de desinfección de aguas residuales, como explica el Prof. Keen:

"Esta investigación es una pequeña pregunta más grande. Hay variedades de antibióticos en las aguas residuales, y en este momento solo estamos probando uno. Es en una clase de antibióticos que todos tienen composiciones similares, por lo que anticipamos que otros antibióticos en esta clase puede responder de la misma manera ".

Para este estudio inicial, los investigadores prepararon muestras controladas en el laboratorio, donde trataron la doxiciclina con cloro. Luego, utilizando un espectrómetro de masas, identificaron compuestos en las diversas muestras. Ahora planean hacer lo mismo con muestras de aguas residuales reales.

Esperan encontrar finalmente mejores formas de descomponer los antibióticos durante el tratamiento de las aguas residuales o evitar que entren en las aguas residuales en primer lugar.

En el siguiente video, el Prof. Keen analiza la investigación con los delegados en la reunión.

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