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

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

<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

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

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

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

Antimicrobial resistance (AMR) poses a serious threat to public health. In terms of its occurrence and spread, the aquatic environment is an important reservoir of resistant bacteria (ARB) and resistance genes (ARG). However, wastewater treatment plants (WWTPs), which significantly reduce the microbial load, can act as hotspots for the selection and subsequent spread of AMR to recipients.As part of our pilot research, samples were analyzed from three locations on two different watercourses above and below WWTPs and from two WWTPs with a capacity of over 100,000 PE (inflow and outflow). AMR was monitored using both culture techniques and qPCR. The sensitivity of isolated Escherichia coli (E. coli) strains to selected antibiotics (cefuroxime, cefotaxime, cefepime, gentamicin, sulfamethoxazole, chloramphenicol, tigecycline, fosfomycin, nitrofurantoin, meropenem) and the production of extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) was monitored. DNA was isolated directly from water samples and selected ARGs (intI1, aadA1, ermB, tetW, sul1, blaCTX-M1, blaKPC, vanA) were subsequently detected.The results showed that resistant strains were found in almost all samples. The highest proportion of resistance was recorded for gentamicin, while the lowest was for nitrofurantoin, meropenem, tigecycline, and chloramphenicol, regardless of the type of sample. At the same time, multidrug-resistant strains and producers of extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) were identified; their proportion averaged 1.2% of all E. coli strains. Within WWTPs, there was a fourfold reduction in the number of ESBL-producing E. coli isolates. Based on preliminary results, it appears that WWTPs using UV radiation for final treatment may, on the contrary, experience a slight increase in their abundance. The ARGs were dominated by the intI1, ermB, tetW, and sul1 genes, with a similar frequency of occurrence in all sample types. During wastewater treatment, they were removed to the same extent.Our results confirm the importance of the aquatic environment as a reservoir of AMR and emphasize the role of WWTPs as sites from which it spreads into the aquatic environment. The data obtained underscore the need for regular monitoring of AMR in the aquatic environment.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

10503 - Water resources

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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