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Metal Pesado e Resistência a Antibióticos em Bactérias de Aves

Esse estudo analisa como os metais pesados afetam a resistência a antibióticos nas bactérias de granjas de aves.

Amily Sarker

― 7 min ler


Fazendas de Aves: UmaFazendas de Aves: UmaCrise de Resistênciaa resistência a antibióticos.Metais pesados na avicultura alimentam
Índice

A criação intensiva de aves se tornou muito eficiente em atender as necessidades dos animais e a crescente demanda por frango no mundo todo. Mas esse nível alto de produção pode prejudicar o meio ambiente. Os resíduos das granjas podem contaminar o solo, a água e até os animais e humanos que vivem por perto. Algumas substâncias prejudiciais, como cobre e zinco, vêm da ração usada para ajudar os frangos a crescer e ficarem saudáveis. Esses metais podem se acumular nos corpos das aves e causar problemas como Resistência a Antibióticos nas bactérias, o que pode afetar tanto os animais quanto os humanos.

O Problema da Resistência a Antibióticos

A resistência a antimicrobianos virou um grande desafio de saúde no mundo. Isso significa que algumas bactérias estão ficando mais fortes e não respondem mais aos medicamentos comuns usados para tratar infecções. Certas bactérias agora são resistentes a muitos tipos de antibióticos, o que pode levar a doenças sérias em humanos e animais. Com o uso de Metais pesados como cobre e zinco na agricultura, isso cria um desafio para tratar infecções porque contribui para a disseminação da resistência a antibióticos.

Metais Pesados e Bactérias

Estudos recentes mostram que tem uma relação entre metais pesados e o aumento da resistência a antibióticos nas bactérias. Essa conexão acontece porque a presença de metais pesados no meio ambiente cria condições que permitem que genes de resistência se espalhem entre as bactérias. Algumas bactérias conseguem compartilhar esses genes de resistência umas com as outras, permitindo que sobrevivam mesmo quando antibióticos são usados. Isso significa que granjas com contaminação por metais pesados têm mais chances de ter bactérias que são mais resistentes a antibióticos.

Objetivos da Pesquisa

Esse estudo quer investigar como as bactérias nas granjas de aves em Bangladesh resistem tanto a metais pesados quanto a antibióticos. Também vai procurar o material genético que possibilita essa resistência e explorar como essas características de resistência são transmitidas entre as bactérias.

Amostragem e Análise

A pesquisa rolou ao longo de vários meses, cobrindo diferentes áreas em Bangladesh conhecidas por suas grandes granjas de aves. Amostras foram coletadas dos dejetos das aves e da água perto dessas granjas pra ver quais tipos de bactérias estavam presentes e como elas reagiam aos metais pesados.

Identificando Bactérias Resistentes

Pra identificar bactérias que poderiam resistir a metais pesados como cádmio e cromo, foram usadas placas de ágar nutritivo. As amostras foram testadas pra ver quais bactérias conseguiam crescer mesmo na presença desses metais. Fazendo isso, os cientistas puderam ver quantas bactérias eram resistentes e potencialmente prejudiciais.

Testes Bioquímicos

Depois de isolar as bactérias, os cientistas fizeram testes bioquímicos pra descobrir quais tipos de bactérias estavam presentes. Eles buscaram características específicas nas bactérias pra identificá-las com precisão. Essa etapa foi crucial pra entender quais tipos de bactérias poderiam estar envolvidas na disseminação da resistência.

Medindo Níveis de Resistência

O estudo também determinou quanto dos metais pesados as bactérias conseguiam tolerar. Isso foi feito encontrando a menor concentração de cada metal que impedia o crescimento das bactérias. Saber esses níveis ajuda a avaliar quão resistentes as bactérias são a metais como cádmio e cromo.

Multiresistência a Metais

Além de serem testadas para cádmio e cromo, os cientistas também checaram se as bactérias resistentes conseguiam tolerar outros metais pesados como níquel e chumbo. Esse teste é importante porque mostra se as bactérias conseguem sobreviver em ambientes muito poluídos com vários metais.

Teste de Resistência a Antibióticos

Os pesquisadores examinaram como as bactérias resistentes a metais reagiam a vários antibióticos. Esse teste ajuda a identificar quais antibióticos ainda são eficazes contra essas bactérias e quais elas já se tornaram resistentes. Entender os padrões de resistência deles dá uma noção dos riscos potenciais que representam pra saúde animal e humana.

Análise Genética

Em seguida, os cientistas buscaram genes específicos ligados à resistência a metais pesados, como genes que conferem resistência ao cádmio e cromo. Fizeram isso através de uma técnica chamada PCR, que ajuda a identificar a presença desses genes nas bactérias isoladas. Detectando esses genes, os pesquisadores podem entender melhor como a resistência funciona e como se espalha.

Coocorrência de Genes de Resistência

O estudo investigou se as bactérias que são resistentes a metais pesados também têm genes de resistência a antibióticos. Esse aspecto é vital porque mostra como a exposição a metais pesados pode influenciar a capacidade das bactérias de resistirem a medicamentos. A pesquisa descobriu que as bactérias com resistência a metais pesados frequentemente também tinham genes que as tornavam resistentes a antibióticos.

Papel de Elementos Genéticos Móveis

Os elementos genéticos móveis, que são pequenos pedaços de DNA que podem se mover entre as bactérias, desempenham um papel crucial na disseminação da resistência. Esses elementos podem carregar genes de resistência, facilitando o compartilhamento dessas informações entre as bactérias. A presença desses elementos nas bactérias das granjas significa que a resistência pode se espalhar rapidamente nas granjas e além.

Fatores Ambientais

Condições ambientais como temperatura e pH podem afetar como as bactérias crescem e resistem ao tratamento. O estudo mediu esses fatores nas amostras coletadas e encontrou que estavam dentro dos limites aceitáveis. No entanto, o nível de oxigênio dissolvido estava um pouco baixo, o que pode contribuir para a sobrevivência e resistência bacteriana.

Significado das Descobertas

Essa pesquisa destaca os altos níveis de resistência encontrados nas bactérias das granjas de aves contra metais pesados e antibióticos. Os resultados indicam que muitas bactérias conseguem sobreviver a altos níveis de cádmio e cromo, levantando preocupações sobre seu potencial impacto na saúde humana e animal. Além disso, a descoberta de bactérias multirresistentes é alarmante, já que essas bactérias são muito mais difíceis de tratar.

Implicações para a Saúde Pública

A alta presença de resistência a antibióticos e metais pesados nas bactérias das granjas de aves representa uma séria ameaça à saúde pública. As descobertas sugerem que o uso de metais pesados na criação de aves pode estar facilitando a disseminação da resistência a antimicrobianos. Essas percepções ressaltam a necessidade de melhores práticas de manejo na criação de aves e regulamentos mais rigorosos sobre o uso de antibióticos e metais pesados.

Recomendações

Pra lidar com esses desafios, é essencial que os formuladores de políticas implementem regulamentos rigorosos sobre o uso de metais pesados e antibióticos na agricultura. Educação e treinamento para os agricultores sobre os riscos associados à contaminação por metais pesados e ao uso de antibióticos podem ajudar a mitigar esses problemas. Incentivar práticas que minimizem o uso de metais pesados na ração animal e garantir o gerenciamento adequado de resíduos vai beneficiar a saúde geral.

Conclusão

O estudo revela uma conexão significativa entre a resistência a metais pesados e resistência a antibióticos nas bactérias encontradas nas granjas de aves. Entender essas relações é crucial pra enfrentar os riscos à saúde que essas bactérias representam. Mais pesquisas são necessárias pra explorar maneiras eficazes de combater esses problemas e proteger a saúde pública. Tomando medidas proativas, podemos reduzir a disseminação da resistência e garantir práticas agrícolas mais seguras pro futuro.

Fonte original

Título: Heavy Metal and Antibiotic Co-resistance in Bacteria Isolated from Poultry Samples in Bangladesh: An Emerging Environmental Threat

Resumo: The excessive use of heavy metals and antibiotics as additives in livestock feed may significantly contribute to bacterial resistance in poultry environments by exerting selective pressure. This study aimed to comprehensively analyze bacterial isolates from poultry farms across Bangladesh, focusing on their resistance to heavy metals and antibiotics. Through microbial phenotypic screening, 23 cadmium-resistant and 28 chromium-resistant bacterial isolates were identified. The minimum inhibitory concentrations (MICs) for cadmium and chromium in metal-resistant bacterial isolates varied significantly, ranging from 200 g/ml to 1600 g/ml. All cadmium-resistant isolates were fully resistant to cefixime and ceftazidime, while chromium-resistant isolates showed 90% resistance to tetracycline. The cadmium resistance gene, such as czc, was detected in 26% (6/23) of cadmium-resistant isolates, and the chromium reductase gene chrR was detected in 18% (5/28) of chromium-resistant isolates. Among the chromium-reductase isolates, 40% (2/5) exhibited co-resistance and harbored the chrR gene, beta-lactam resistance genes (bla-TEM, bla-NDM), and the colistin resistance gene (mcr-2). A significant association (p = 0.026) was observed between the presence of the chrR gene and these antibiotic resistance genes. However, no co-resistance was found in cadmium-resistant isolates. Mobile genetic elements, specifically Class 1 integrons, were found in 33.33% (2/6) of the isolates carrying the cadmium resistance gene (czc) and in 100% (5/5) of the isolates containing the chromium reductase gene (chrR). These findings underscore poultry environments in Bangladesh as significant reservoirs for bacteria with dual resistance to heavy metals and antibiotics, emphasizing the need for further investigation into the genetic mechanisms driving microbial resistance and its implications for public health.

Autores: Amily Sarker

Última atualização: 2024-10-25 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620196

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620196.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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