La contaminación del aire contribuye a la propagación de genes de resistencia a antibióticos
Uno de los problemas más graves de la industrialización es el aumento de la frecuencia de los genes de resistencia a antibióticos (ARGs) en las poblaciones microbianas debido a las actividades humanas. Aunque se sabe que el viento puede transportar microbios y otras partículas microscópicas a grandes distancias, no está claro si existe una relación entre la contaminación del aire y la diversidad de ARGs que se depositan en el ambiente. Por esta razón, Zhu y compañía decidieron tomar muestras de nieve en varias ciudades de China con diferentes grados de contaminación del aire. Muestrearon nieve ya que consideran que es una vía de deposición importante con un alcance mayor a otros medios como la lluvia. También agregaron a su análisis una ciudad europea y tres estadounidenses para tener puntos de comparación con un menor grado de contaminación.
Analizaron las comunidades microbianas por medio de qPCR con primers para 285 ARGs, 10 elementos de plasticidad genómica y para el gen de rRNA 16S. Además, analizaron la composición química del aire y tomaron datos socioeconómicos de los lugares de muestreo. Los autores encontraron 205 ARGs diferentes y 10 elementos móviles. Los genes de resistencia a aminoglucósidos y betalactámicos fueron los más comunes, siendo la inactivación y el eflujo las funciones prevalentes. La abundancia y riqueza de los ARGs junto con la carga bacteriana fue mayor en sitios con mayor contaminación del aire. La composición de las clases dominantes de ARGs fueron independientes de los niveles de contaminación, aunque el grado de contaminación aumentaba junto con la riqueza de ARGs. No hubo relación con los genes analizados y los factores socio-económicos.La abundancia de ARGs estuvo correlacionada con la abundancia de transposasas independientemente del grado de contaminación y con las integrasas en zonas con alta polución. Asimismo, la diversidad bacteriana aumentó de la mano con la contaminación del aire.
Los autores encontraron que la altitud de los sitios muestreados afectaba el contenido de ARGs de forma que en altitudes bajas tuvieron un mayor impacto por la contaminación y las altas tuvieron abundancias y diversidad de ARGs similares. Además, calcularon las tasas de deposición de ARGs durante las nevadas y encontraron valores entre 7 y 1007 copias por metro cuadrado por segundo. Estas tasas estuvieron correlacionadas significativamente con el índice de contaminación y contenido de micropartículas. Además encontraron una correlación negativa entre la similitud de los perfiles de ARGs y distancias de hasta 4000 km. Análisis de coocurrencia revelaron que los genes aasA y beta-lactamasas clase A y C fueron los centroides bajo distintas condiciones de contaminación. Finalmente, los autores compararon muestras de 2018 y 2019 con sus resultados anteriores y encontraron que sus conclusiones fueron consistentes. Este trabajo nos revela la importancia de entender los mecanismos de dispersión de microorganismos y es un buen ejemplo de cómo llevar a cabo estudios de microbiología ambiental usando técnicas dirigidas como el qPCR.
Zhu, G., Wang, X., Yang, T., Su, J., Qin, Y., Wang, S., … & Liu, C. (2020). Air pollution could drive global dissemination of antibiotic resistance genes. The ISME Journal, 1-12.
