Αδρανοποίηση βακτηρίων ανθεκτικών στα αντιβιοτικά με μεθόδους απολύμανσης (EL)

Φραγκου Γεωργια (EL)

Fragkou Georgia (EN)

Διαμαντοπουλος Ευαγγελος (EL)

Ξεκουκουλωτακης Νικος (EL)

Πολυτεχνείο Κρήτης (EL)

Βενιερη Δαναη (EL)

Xekoukoulotakis Nikos (EN)

Venieri Danai (EN)

Technical University of Crete (EN)

Diamantopoulos Evaggelos (EN)

Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, η αντίσταση στα αντιβιοτικά αποτελεί ένα από τα πιο κρίσιμα ζητήματα της παγκόσμιας δημόσιας υγείας τα τελευταία χρόνια. Συγκεκριμένα, η Ελλάδα συγκαταλέγεται στις ευρωπαϊκές χώρες με τα υψηλότερα επίπεδα μικροβιακής αντοχής, ενώ είναι από τις πρώτες χώρες στη συνολική κατανάλωση αντιμικροβιακών παραγόντων (European Surveillance of Antimicrobial Consumption). Μια από τις σημαντικότερες αιτίες της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά είναι η ανεξέλεγκτη και ακατάλληλη χρήση τους παγκοσμίως η οποία οφείλεται κυρίως στην έλλειψη ορθής ενημέρωσης και στην εύκολη πρόσβαση του κοινού σε αυτά. Τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται από πάρα πολλούς ανθρώπους για να αντιμετωπίσουν λανθασμένο είδος μολύνσεων σε μη ενδεδειγμένη δοσολογία και για μεγάλη χρονική περίοδο (World Health Organization). Οι ουσίες αυτές διαχέονται και παραμένουν στο περιβάλλον μέσω ενός πολύπλοκου φαύλου κύκλου μετασχηματισμού και βιοσυσσώρευσης. Μεγάλες ποσότητες αντιβιοτικών απελευθερώνονται στα αστικά λυμάτα λόγω ελλιπούς μεταβολισμού από τον άνθρωπο ή λόγω απόρριψης των μη χρησιμοποιηθέντων αντιβιοτικών. Ως αποτέλεσμα, ανθεκτικά βακτηρία στα αντιβιοτικά και ανθεκτικά στα αντιβιοτικά γονίδια έχουν ανιχνευθεί σε μεγάλο βαθμό σε δείγματα λυμάτων. Σύμφωνα με μελέτες τα λύματα, ή ακόμη και τα επεξεργασμένα λύματα, περιέχουν υψηλότερες αναλογίες των διαφόρων ανθεκτικών βακτηριακών πληθυσμών σε σχέση με τις αντίστοιχες αναλογίες που περιέχονται σε επιφανειακά ύδατα. Αυτό συμβαίνει διότι οι συνθήκες στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ) είναι ευνοϊκές για τον πολλαπλασιασμό των παραπάνω. Oι ουσίες αυτές μπορούν να εισέλθουν στις ΕΕΛ μέσω των ανθρώπινων και ζωικών απέκκρισεων, αλλά και μέσω άμεσης διάθεσης των ιατρικών και βιομηχανικών αποβλήτων. Κάποια από τα αντιβιοτικά απομακρύνονται κατά τη διάρκεια των διαδικασιών των ΕΕΛ, αλλά δεν αφαιρούνται όλα εντελώς. Το γεγονός αυτό χρήζει απαραίτητη την βελτιστοποίηση της διαδικασία της απολύμανσης των λυμάτων, η οποία είναι απαραίτητη για τον έλεγχο μικροβιακών κινδύνων στην υγεία. Έτσι το ανθεκτικό βακτηριακό φορτίο αλλά και η ποσότητα των αντιμικροβιακών παραγόντων στα υγρά απόβλητα θα αδρανοποιηθούν και θα εξαληφθούν. Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν ο έλεγχος της ανθεκτικότητας βακτηριακών στελεχών σε αντιβιοτικά, αφού σε πρώτη φάση τα στελέχη αυτά υποβλήθηκαν σε διαδικασία χλωρίωσης. Η δειγματοληψία των βακτηριακών στελεχών πραγματοποιήθηκε μεταξύ Ιανουαρίου 2012 και Δεκεμβρίου 2012, στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής της κυρίας Χρύσας Μπούκη από την ΕΕΛ που εξυπηρετεί την κοινότητα των Χανίων. Τα δείγματα συλλέχθηκαν από (i) ακατέργαστα λύματα, στην είσοδο του βιολογικού και (ii) την εκροή της δευτεροβάθμιας επεξεργασίας πριν από την χλωρίωση. Τα στελέχη που απομονώθηκαν ανήκουν στις οικογένειες Enterococcaceae, Aeromonadaceae, Enterobacteriaceae, Rhizobiaceae, Vibrionaceae. Πραγματοποιήθηκε απολύμανση σε 23 διαφορετικά βακτήρια. Ως απολυμαντικό μέσο χρησιμοποιήθηκε διάλυμα ΝaOCl (υποχλωριώδες νάτριο) συγκέντρωσης 1 mg/L. Οι αντιβιοτικές ουσίες που εξετάστηκαν είναι : Ampicillin (Penicillins), Cefaclor (2ης γενιάς Cephalosporine). Η ανθεκτικότητα των μικροοργανισμών εξετάστηκε βάσει της ελάχιστης ανασταλτικής συγκέντρωσης (Minimum Inhibitory Concentration - MIC). Η μέθοδος που εφαρμόστηκε για την χαρτογράφηση της ανθεκτικότητας των μικροοργανισμών είναι η μικρομέθοδος αραιώσεων σε ζωμό (Broth Microdillution Method), βάσει πρωτοκόλλου CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute). Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι κατά βάση τα στελέχη που είχαν απομονωθεί από την έξοδο της δευτεροβάθμιας επεξεργασίας είχαν πολύ μικρή μείωση του πληθυσμού τους ακόμα μετά τα 45 min του εκάστοτε πειράματος χλωρίωσης. Αντιθέτως η χλωρίωση κατάφερε να αδρανοποιήσει ευκολότερα και με μεγαλύτερη επιτυχία τα βακτήρια με προέλευση την είσοδο του βιολογικού καθαρισμού. Η απολύμανση κατέδειξε ποικίλες αντιδράσεις στο προφίλ ανθεκτικότητας των εναπομεινάντων κυττάρων. Μεταξύ των αντιβιοτικών τα οποία δοκιμάστηκαν, τα βακτήρια φάνηκαν να εμφανίζουν τα μεγαλύτερα ποσοστά ανθεκτικότητας στην Αmpicillin. Από την άλλη το Cefaclor παρουσίασε αξιοσημείωτες μεταβολές της ελάχιστης ανασταλτικής συγκέντρωσης. Η παραμένουσα ανθεκτικότητα των βακτηρίων στα αντιβιοτικά ακόμα και μετά την εφαρμογή της χλωρίωσης προκαλεί ανησυχίες και επιβεβαιώνει την υποψία πως τα λύματα αποτελούν φορέα των στοιχείων ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά. (EL)

bachelorThesis

Αντιβιοτικά (EL)

Βακτήρια (EL)

Πολυτεχνείο Κρήτης

Ιδρυματικό Αποθετήριο Πολυτεχνείου Κρήτης

School of Environmental Engineering - Master Theses

Ελληνική γλώσσα

2017

http://purl.tuc.gr/dl/dias/94A301E2-B946-4449-B240-959069FB5366

Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος (EL)

Technical University of Crete::School of Environmental Engineering (EN)