Tình trạng kháng kháng sinh có thể lan rộng từ các nhà máy xử lý nước thải

Các loại nước thải sau công đoạn xử lý sẽ được đưa ra môi trường. Trong nước thải sau xử lý, người ta vẫn phát hiện một lượng DNA kháng kháng sinh, dẫn đến khả năng lây lan tình trạng kháng kháng sinh.

"Chúng ta đang tiến nhanh đến điểm đích đáng sợ gọi là" thế giới sau kháng sinh", nơi mà kháng sinh không còn có thể giúp chúng ta chống lại tình trạng nhiễm trùng, vì vi khuẩn đã thích nghi để chống lại các loại kháng sinh", Adam Smith, trợ lý giáo sư khoa Kỹ thuật môi trường tại USC và là nghiên cứu viên chính, nói. "Không may là, các thiết kế hệ thống xử lý nước cuối cùng lại trở thành cơ chế tạo ra kháng kháng sinh."

Phần lớn các loại kháng sinh khi chúng ta sử dụng sẽ được chuyển hóa trong cơ thể. Tuy nhiên, một lượng nhỏ sẽ theo chất thải của chúng ta ra ngoài và sau đó, được đưa đến các nhà máy xử lý nước thải. Tại đây, một quy trình phổ biến được sử dụng là xử lý bằng màng sinh học với các hệ thống lọc và các quy trình vi sinh, nơi các siêu vi khuẩn siêu phân hủy chất thải.

Trong khi phân hủy chất thải hữu cơ, vi khuẩn gặp kháng sinh và biến đổi gen kháng thuốc để giảm thiểu tác động của các loại kháng sinh này. Những gen kháng thuốc này có thể truyền từ vi khuẩn ban đầu sang các thế hệ sau đó, và cả giữa các các thể cùng thế hệ với nhau bằng quá trình gọi là chuyển gen ngang.

Khi vi khuẩn phân hủy chất thải, sinh sản và phát triển sẽ tạo ra sinh khối. Một nhà máy xử lý nước thải sẽ tạo ra hàng tấn sinh khối mỗi ngày. Sau khi xử lý, sinh khối được đưa đến các bãi chôn lấp hoặc được sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp và thức ăn chăn nuôi. Một viễn cảnh nguy cơ cao hơn là một lượng nhỏ vi khuẩn kháng kháng sinh và DNA trôi nổi tự do đi qua màng lọc và đi vào dòng nước sau xử lý ra khỏi nhà máy để hòa vào các con sông, hay được tái chế để tưới tiêu, rửa xe,...hoặc bổ sung vào nguồn nước ngầm.

Nhóm nghiên cứu tin rằng số lượng sinh vật kháng kháng sinh hình thành trong các nhà máy xử lý có thể giảm bằng cách thay đổi quá trình xử lý. Ví dụ, bằng cách sử dụng oxy tự do, hoặc quá trình xử lý kỵ khí chứ không dùng quá trình hiếu khí và sử dụng các màng lọc.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng bể phản ứng màng sinh học kỵ khí quy mô nhỏ và so sánh các dữ liệu về kháng kháng sinh trong sinh khối và nước thải (nồng độ, loại kháng sinh). Họ đã phát hiện ra hai vấn đề chính: khả năng đề kháng trong sinh khối và trong nước thải khác nhau. Do đó, không thể sử dụng dữ liệu về sinh khối để dự đoán dữ liệu về nước thải. Thực tế cho thấy, xuất hiện tình trạng đa kháng thuốc, trong đó vi khuẩn có gen kháng nhiều loại kháng sinh.

"Đa kháng đa thuốc là điều đáng báo động", Smith nói. "Bất kể loại kháng sinh có hiệu quả ra sao, dù chỉ xuất hiện ở một nồng độ cực thấp, cũng có thể gây ra tình trang lan rộng của kháng kháng sinh."

Các nhà nghiên cứu cho rằng, nguyên nhân là do sự hiện diện của các nhân tố gen được gọi là plasmid. Một plasmid có thể mang gen kháng một số loại kháng sinh. Đây là vấn đề cực kỳ phức tạp và cũng rất nguy hiểm. Do kích thước cực nhỏ của chúng - nhỏ hơn 1.000 lần so với vi khuẩn - các plasmid trôi nổi tự do có thể dễ dàng xâm nhập qua hệ thống lọc trong quá trình xử lý và thoát khỏi nhà máy theo dòng nước sau xử lý.