Chaque année, au moins 2 millions d'Américains sont infectés par des bactéries qui ne peuvent pas être traitées avec des antibiotiques, et au moins 23, 000 de ces personnes meurent, selon les Centers for Disease Control.

Ces bactéries peuvent se retrouver dans notre eau, c'est pourquoi nous utilisons des désinfectants pour les tuer ou empêcher leur croissance pour traiter à la fois les déchets et l'eau potable.

Mais jusqu'à présent, peu de chercheurs ont examiné si ces traitements étaient efficaces pour éliminer les gènes qui codent pour les traits qui rendent ces bactéries résistantes aux antibiotiques. Certains chercheurs craignent que, même après traitement, les bactéries non résistantes pourraient encore devenir résistantes en récupérant les gènes intacts laissés par les bactéries résistantes aux antibiotiques endommagées.

Bien qu'il ne soit pas clair si cela se produit actuellement, les chercheurs veulent être préparés à ce scénario. Ainsi, une équipe de l'Université de Washington a testé dans quelle mesure les méthodes actuelles de désinfection de l'eau et des eaux usées affectent les gènes de résistance aux antibiotiques dans l'ADN bactérien. Bien que ces méthodes fonctionnent bien pour empêcher la croissance bactérienne, ils ont eu des succès variés dans la dégradation ou la désactivation d'un gène représentatif de résistance aux antibiotiques.

Les chercheurs ont récemment publié leurs résultats dans la revue Sciences et technologies de l'environnement et développent un modèle pour le traitement approprié de tout gène de résistance aux antibiotiques.

"L'ADN n'est pas en soi particulièrement toxique ou nocif. Mais il est important de considérer son sort une fois qu'il est dans l'environnement car il peut potentiellement propager des traits indésirables dans les communautés bactériennes, " a déclaré l'auteur correspondant Michael Dodd, professeur agrégé au département de génie civil et environnemental de l'UW. "Nous avons trouvé de plus en plus de gènes de résistance aux antibiotiques médicalement pertinents dans l'environnement.

« La reconnaissance de la présence de ces gènes dans l'environnement n'est pas nouvelle :d'autres groupes ont déjà fourni de nombreuses informations sur leur comportement en tant que contaminants environnementaux. une variété de processus de désinfection influence le sort de ces gènes, afin que nous puissions mieux comprendre comment ces différents traitements affectent les bactéries résistantes aux antibiotiques et leur ADN dans notre eau. »

Les usines de traitement de l'eau actuelles utilisent une variété de méthodes de désinfection. La plupart impliquent l'exposition de l'eau à la lumière UV ou à des composés contenant du chlore ou de l'oxygène, comme le chlore seul ou l'ozone.

Pour déterminer comment ces méthodes affectent à la fois les bactéries et les gènes de résistance aux antibiotiques, Dodd et son équipe ont utilisé un système modèle :une bactérie du sol inoffensive appelée Bacillus subtilis . L'équipe a travaillé avec une souche de B. subtilis qui a surproduit un gène, appelé blt, qui fait une protéine qui permet B. subtilis pomper les antibiotiques, ce qui rend la bactérie résistante à une variété d'antibiotiques courants.

Les chercheurs ont exposé les bactéries à différentes méthodes de désinfection et ont ensuite surveillé deux choses :la croissance des bactéries traitées lorsqu'elles étaient exposées à des antibiotiques et si le gène à l'intérieur de la bactérie était endommagé.

"Comme on s'y attendait, tous les traitements que nous avons examinés ont réussi à perturber la viabilité bactérienne, " a déclaré le premier auteur Huan He, un doctorant en génie civil et environnemental de l'UW. "Mais nous avons vu des résultats mitigés pour les dommages à l'ADN."

Aux expositions typiques utilisées pour le traitement de l'eau, trois méthodes ont montré plus de 90 % de dégradation ou de désactivation du gène :lumière UV, l'ozone et le chlore. L'équipe a déterminé que ces trois méthodes réussissent largement à empêcher la propagation de la résistance aux antibiotiques en désactivant les bactéries et en endommageant le gène de résistance.

Mais deux autres désinfectants appelés dioxyde de chlore et monochloramine n'ont pratiquement pas endommagé le gène.

"Nous avons constaté que ces deux méthodes dégradent l'ADN si lentement que presque rien ne s'est produit pendant la durée d'exposition de l'eau dans des conditions de traitement typiques, " dit-il. " En fait, nous avons découvert que l'ADN de bactéries traitées avec du dioxyde de chlore et de la monochloramine conserve la capacité de transférer des traits de résistance aux antibiotiques à des bactéries non résistantes longtemps après que les bactéries d'origine aient été tuées. »

Actuellement, l'équipe sait à quelle vitesse ces méthodes de désinfection affectent le gène utilisé dans l'étude. Maintenant, les chercheurs développent un modèle qui leur permettrait d'estimer à quelle vitesse un gène serait endommagé.

« Si nous pouvons prédire avec quelle efficacité chaque méthode de désinfection désactiverait ou dégraderait un gène spécifique, alors nous pouvons mieux évaluer les stratégies de traitement efficaces pour dégrader tout gène de résistance aux antibiotiques qui présente un problème, " Dodd a déclaré. "Les processus de désinfection sont des outils très importants pour empêcher la propagation de la résistance aux antibiotiques. Nous essayons de mieux les comprendre afin de pouvoir les concevoir et les exploiter plus efficacement à l'avenir. »