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Las vacas lecheras expuestas a metales pesados ​​empeoran la crisis de patógenos resistentes a los antibióticos

Las vacas lecheras expuestas a metales pesados ​​empeoran la crisis de patógenos resistentes a los antibióticos
Cuatro años después de un desastre ambiental que devastó la cuenca del río Doce en el sureste de Brasil (que se muestra en el mapa de arriba), los investigadores analizaron las consecuencias de la exposición a largo plazo al agua potable contaminada en el ganado lechero. Crédito: Grupo de Investigación Erika Ganda / Penn State

Las vacas lecheras, expuestas durante algunos años al agua potable contaminada con metales pesados, portan más patógenos cargados con genes de resistencia a los antimicrobianos capaces de tolerar y sobrevivir a varios antibióticos.


por Jeff Mulhollem, Universidad Estatal de Pensilvania


Ese es el hallazgo de un equipo de investigadores que realizó un estudio de dos hatos lecheros en Brasil cuatro años después de que se rompió una presa que contenía desechos mineros, y destaca una amenaza para la salud humana, sostienen los investigadores.

El estudio es el primero en mostrar que la persistencia a largo plazo de metales pesados en el medio ambiente puede desencadenar cambios genéticos e interferir con las comunidades de microorganismos que colonizan las vacas lecheras , según la investigadora Erika Ganda, profesora asistente de microbiomas de alimentos para animales, Penn State.

«Nuestros hallazgos son importantes porque si la resistencia bacteriana a los antimicrobianos se transfiere a través de la cadena alimentaria por el consumo de leche o carne, tendría implicaciones sustanciales para la salud humana «, dijo. «Lo que vimos es que cuando hay contaminación por metales pesados en el medio ambiente, existe la posibilidad de que aumenten las llamadas ‘superbacterias'».

Una declaración de la Organización Mundial de la Salud respalda la afirmación de Ganda, diciendo que la resistencia a los antimicrobianos es una de las 10 principales amenazas a la salud pública mundial que enfrenta la humanidad. La resistencia a los antimicrobianos se produce cuando las bacterias, los virus, los hongos y los parásitos cambian con el tiempo y ya no responden a los medicamentos, lo que dificulta el tratamiento de las infecciones y aumenta el riesgo de propagación de enfermedades, enfermedades graves y muerte.

Las vacas lecheras expuestas a metales pesados ​​empeoran la crisis de patógenos resistentes a los antibióticos
El desastre de la represa Mariana en 2015 liberó más de 11 mil millones de galones de desechos de mineral de hierro. La enorme ola de lodo tóxico fluyó hacia la cuenca del río Doce (que se muestra aquí) que rodea la ciudad de Mariana en Minas Gerais, un estado en el sureste de Brasil. Crédito: Grupo de Investigación Erika Ganda / Penn State

Una calamidad ambiental sudamericana desencadenó la investigación. Conocido como el desastre de la presa de Mariana, en 2015 la presa de relaves Fundao sufrió una falla catastrófica y liberó más de 11 mil millones de galones de desechos de mineral de hierro. La enorme ola de lodo tóxico fluyó hacia la cuenca del río Doce que rodea la ciudad de Mariana en Minas Gerais, un estado en el sureste de Brasil.

Después de esta catástrofe, el equipo analizó las consecuencias de la exposición prolongada al agua potable contaminada en el ganado lechero.

Para llegar a sus conclusiones, los investigadores identificaron genes bacterianos de resistencia a los antimicrobianos en las heces, el líquido del rumen y las fosas nasales de 16 vacas lecheras en el área contaminada por los desechos de mineral de hierro cuatro años después del desastre ambiental. Los investigadores compararon muestras tomadas de esos animales con muestras análogas de 16 vacas lecheras en una granja no afectada, a unas 220 millas de distancia.

La comunidad de microorganismos en el ganado expuesto continuamente a agua contaminada difería en muchos aspectos de la de las vacas no expuestas a metales pesados, señaló la investigadora Natalia Carrillo Gaeta, estudiante de doctorado y asistente de investigación en el Departamento de Medicina Veterinaria Preventiva y Sanidad Animal de la Universidad de São Paulo, Brasil.

La abundancia relativa y la prevalencia de genes bacterianos de resistencia a los antimicrobianos fueron más altas en el ganado de la granja afectada por metales pesados ​​que en el ganado de la granja no contaminada, señaló.

Las vacas lecheras expuestas a metales pesados ​​empeoran la crisis de patógenos resistentes a los antibióticos
El grupo de investigación de Erika Ganda en la Facultad de Ciencias Agrícolas trabaja con la perspectiva de Una Salud, que se centra en la interacción entre los animales, las personas y el medio ambiente. El profesor asistente de microbiomas de animales de alimentación cree que esta investigación presenta una buena descripción de un problema de One Health. Crédito: Grupo de Investigación Erika Ganda / Penn State

Los datos, publicados el 16 de noviembre en Frontiers in Microbiology , sugieren que la exposición a la contaminación por metales pesados ​​da como resultado la selección de bacterias que tienen genes de resistencia a metales pesados, biocidas y varios fármacos, explicó Gaeta. «Descubrimos que los genes bacterianos de resistencia a los antimicrobianos se detectan más fácilmente en muestras fecales».

El vínculo entre la concentración de metales pesados ​​en el medio ambiente y una mayor prevalencia de resistencia a los antibióticos en las bacterias se ha visto antes, dijo Ganda. Es conocido como «fenómeno de co-resistencia» y se caracteriza por la cercanía entre diferentes tipos de genes de resistencia ubicados en un mismo elemento genético.

«Como resultado de esta conexión, la transferencia de un gen que proporciona resistencia a los metales pesados puede ocurrir en concierto con la transferencia del gen más cercano, proporcionando resistencia a los antibióticos», dijo. «En consecuencia, algunos mecanismos de resistencia se comparten entre los antibióticos y los metales pesados». . «

El grupo de investigación de Ganda en la Facultad de Ciencias Agrícolas trabaja con la perspectiva de una sola salud, que se centra en la interacción entre los animales, las personas y el medio ambiente. Ella cree que esta investigación presenta una buena descripción de un problema de salud única.

«En este desastre ambiental brasileño, no solo murieron varias personas y animales por la devastadora inundación causada por la ruptura de la presa, sino que la contaminación persistió en el medio ambiente y se convirtió en vacas lecheras, lo que podría representar otro riesgo para los humanos», dijo Ganda. dijo. «Si estos animales son colonizados, las bacterias resistentes también podrían llegar a los humanos y colonizarlos a través de la cadena alimentaria».


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