Antimicrobial resistance in aquatic environments: current status and the role of wastewater treatment plants in its spread

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00020711%3A_____%2F25%3A10155441" target="_blank" >RIV/00020711:_____/25:10155441 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://czepar.cz/wp-content/uploads/2025/11/sbornik-abstraktu-czepar-2025.pdf" target="_blank" >https://czepar.cz/wp-content/uploads/2025/11/sbornik-abstraktu-czepar-2025.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Antimikrobiální rezistence ve vodním prostředí: aktuální stav a role čistíren odpadních vod při jejím šíření

Original language description

Antimikrobiální rezistence (AMR) představuje závažnou hrozbu pro veřejné zdraví. Z hlediska jejího výskytu a šíření představuje vodní prostředí důležitý rezervoár rezistentních bakterií (ARB) i genů rezistence (ARG). Čistírny odpadních vod (ČOV), které významně snižují mikrobiální zátěž, však mohou působit jako hotspoty selekce a následného šíření AMR do recipientů.V rámci našeho pilotního výzkumu byly analyzovány vzorky ze tří míst dvou různě vodných toků nad a pod ČOV a ze dvou ČOV s kapacitou nad 100 000 EO (přítok a odtok). AMR byla sledována jak s využitím kultivačních technik, tak i pomocí metody qPCR. U izolovaných kmenů Escherichia coli (E. coli) byla pomocí diskové difuzní metody stanovena citlivost na vybraná antibiotika (cefuroxim, cefotaxim, cefepim, gentamicin, sulfamethoxazol, chloramfenikol, tigecyklin, fosfomycin, nitrofurantoin, meropenem) a sledována produkce širokospektrých beta-laktamáz (ESBL). Přímo ze vzorků vod byla izolována DNA a následně detekovány vybrané ARG (intI1, aadA1, ermB, tetW, sul1, blaCTX-M1, blaKPC, vanA).Výsledky ukázaly, že rezistentní kmeny se vyskytovaly téměř ve všech vzorcích. Nejvyšší podíl rezistence byl zaznamenán vůči gentamicinu, zatímco nejnižší u nitrofurantoinu, meropenemu, tigecyklinu a chloramfenikolu, a to bez ohledu na typ vzorku. Současně byly identifikovány multirezistentní kmeny a producenti širokospektrých beta-laktamáz (ESBL); jejich podíl činil v průměru 1,2 % všech kmenů E. coli. V rámci ČOV došlo ke snížení počtu izolátů ESBL-produkujících E. coli až čtyřnásobně. Na základě prvotních výsledků se jeví, že u ČOV používající k dočištění UV záření může naopak docházet k mírnému zvýšení jejich abundance. U ARG dominovaly geny intI1, ermB, tetW a sul1, přičemž četnost jejich výskytu byla podobná ve všech typech vzorků. Během čištění odpadních vod docházelo k jejich odstraňování ve stejné míře.Naše výsledky potvrzují významnost vodního prostředí jako rezervoáru AMR a zdůrazňují roli ČOV jako míst, odkud dochází k jejímu šíření do vodního prostředí. Získaná data podtrhují nezbytnost pravidelného monitoringu AMR ve vodním prostředí.

Czech name

Antimikrobiální rezistence ve vodním prostředí: aktuální stav a role čistíren odpadních vod při jejím šíření

Czech description

Antimikrobiální rezistence (AMR) představuje závažnou hrozbu pro veřejné zdraví. Z hlediska jejího výskytu a šíření představuje vodní prostředí důležitý rezervoár rezistentních bakterií (ARB) i genů rezistence (ARG). Čistírny odpadních vod (ČOV), které významně snižují mikrobiální zátěž, však mohou působit jako hotspoty selekce a následného šíření AMR do recipientů.V rámci našeho pilotního výzkumu byly analyzovány vzorky ze tří míst dvou různě vodných toků nad a pod ČOV a ze dvou ČOV s kapacitou nad 100 000 EO (přítok a odtok). AMR byla sledována jak s využitím kultivačních technik, tak i pomocí metody qPCR. U izolovaných kmenů Escherichia coli (E. coli) byla pomocí diskové difuzní metody stanovena citlivost na vybraná antibiotika (cefuroxim, cefotaxim, cefepim, gentamicin, sulfamethoxazol, chloramfenikol, tigecyklin, fosfomycin, nitrofurantoin, meropenem) a sledována produkce širokospektrých beta-laktamáz (ESBL). Přímo ze vzorků vod byla izolována DNA a následně detekovány vybrané ARG (intI1, aadA1, ermB, tetW, sul1, blaCTX-M1, blaKPC, vanA).Výsledky ukázaly, že rezistentní kmeny se vyskytovaly téměř ve všech vzorcích. Nejvyšší podíl rezistence byl zaznamenán vůči gentamicinu, zatímco nejnižší u nitrofurantoinu, meropenemu, tigecyklinu a chloramfenikolu, a to bez ohledu na typ vzorku. Současně byly identifikovány multirezistentní kmeny a producenti širokospektrých beta-laktamáz (ESBL); jejich podíl činil v průměru 1,2 % všech kmenů E. coli. V rámci ČOV došlo ke snížení počtu izolátů ESBL-produkujících E. coli až čtyřnásobně. Na základě prvotních výsledků se jeví, že u ČOV používající k dočištění UV záření může naopak docházet k mírnému zvýšení jejich abundance. U ARG dominovaly geny intI1, ermB, tetW a sul1, přičemž četnost jejich výskytu byla podobná ve všech typech vzorků. Během čištění odpadních vod docházelo k jejich odstraňování ve stejné míře.Naše výsledky potvrzují významnost vodního prostředí jako rezervoáru AMR a zdůrazňují roli ČOV jako míst, odkud dochází k jejímu šíření do vodního prostředí. Získaná data podtrhují nezbytnost pravidelného monitoringu AMR ve vodním prostředí.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

10503 - Water resources

Project

Result was created during the realization of more than one project. More information in the Projects tab.

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů