A partir de 1940 se reconoce el inicio de la era de los antibióticos, cuando se empezó a usar comercialmente la penicilina para tratar infecciones. Dicho antibiótico fue descubierto años atrás por el científico Alexander Fleming, lo cual lo hizo merecedor del Premio Nobel de Medicina. Desde esos tiempos a la actualidad, los antibióticos más utilizados son aquellos dirigidos a controlar infecciones bacterianas, y su contribución positiva a la salud pública es innegable, salvando millones de vidas en el mundo.
Sin embargo, el uso sin control de antibióticos por varias décadas y su diseminación en el ambiente han ocasionado un fenómeno evolutivo natural, en el cual las bacterias adquieren resistencia a dichos fármacos.
Según la Organización Mundial de la Salud, la resistencia a los antibióticos es hoy una de las mayores amenazas para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo, ya que pone en peligro la capacidad para tratar enfermedades infecciosas comunes, incrementa los costos médicos, hace que se prolonguen las estancias hospitalarias y lamentablemente aumenta la mortalidad (https://bit.ly/30WXsfO).
En este sentido, un estudio realizado por J. O’Neill para el gobierno del Reino Unido estima que en el año 2050 habrá más muertes por resistencia a antibióticos que por cáncer si no se toman medidas para su control (https://bit.ly/3CXXwZv).
Parte de los antibióticos que usamos las personas, o de uso veterinario, no son metabolizados por el organismo y terminan en las aguas residuales. En esta agua, los antibióticos están en contacto con bacterias, y el ambiente de estrés hace que las bacterias puedan adquirir resistencia a los antibióticos. La resistencia se adquiere gracias a material genético del cual las bacterias se apropian, ya sea con ayuda de virus, de otras bacterias o tomándolo del ambiente, para poder sobrevivir en dichas condiciones desfavorables. El peligro es cuando las bacterias resistentes a antibióticos son liberadas al ambiente, donde pueden estar en contacto con el humano u otros organismos y causar infecciones (Figura 1).
Si bien el problema de bacterias resistentes a antibióticos tiene algunos años de haber sido reconocido, su presencia en aguas residuales ha sido evaluada ampliamente en varios países del mundo. Sin embargo, en México la información es limitada, con pocas evidencias de la presencia de estas bacterias en el ambiente.
Recientemente, en la Unidad Académica del Instituto de Ingeniería del Campus Juriquilla de la UNAM, hemos analizado a mediano plazo aguas residuales, durante meses de verano y otoño, en la ciudad de Querétaro. Encontramos material genético de resistencia a diferentes tipos de antibióticos, como aminoglucosídicos, betalactámicos, fosfomicina, macrólidos, sulfonamidas, entre otros. Esta alta variedad de resistencia a antibióticos es similar a lo encontrado en otros lugares, pero lo importante es cómo remover estas bacterias del agua residual.
El tratamiento de aguas residuales es una medida eficiente, hasta cierto grado, para el control de estas bacterias resistentes a antibióticos. Existen métodos convencionales de tratamiento que están distribuidos ampliamente en México y que son eficientes en la eliminación de algunas bacterias resistentes, pero contribuyen a la proliferación de otras.
Otras tecnologías avanzadas son más eficientes pero más costosas, desde el punto de operación y de inversión. Por otro lado, tecnologías emergentes de tratamiento basadas en consorcios de microalgas presentan alternativas de bajo costo y eficientes en la remoción de estas bacterias resistentes a antibióticos.
En los sistemas de tratamiento de aguas residuales basados en microalgas, condiciones como temperatura e irradiancia solar afectan el crecimiento de microorganismos y la remoción de bacterias resistentes a antibióticos (Figura 2). En estos sistemas, la radiación solar es la principal fuente de energía utilizada por las microalgas, así aprovechan los nutrientes que se encuentran en el agua residual para crecer y al mismo tiempo tratar el agua y producir oxígeno. Debido a esta fuente natural de energía y a la producción de oxígeno, el sistema es de bajo costo de operación, en comparación con los sistemas convencionales.
Actualmente, nuestras investigaciones muestran que los sistemas de tratamiento de microalgas son más eficientes que sistemas convencionales para la remoción de bacterias resistentes a antibióticos en aguas residuales. Adicionalmente, evaluamos condiciones específicas que nos ayuden a hacer más eficiente el proceso. Por ejemplo, bajo condiciones de alta radiación solar se ha observado que la eficiencia es menor que cuando se controla la irradiancia; de esta manera, mediante la implementación de sistemas simples que den cierto grado de sombra a las microalgas –como el uso de mallas sombras– se ha logrado tener una alta eficiencia de remoción de bacterias resistentes a antibióticos.
Estos sistemas, al ser de bajo costo, son una oportunidad para implementarse en comunidades que actualmente no cuentan con tecnologías de tratamiento de aguas residuales y que están en riesgos sanitarios constantes.
El doctor de Julián Carrillo Reyes es investigador de la Unidad Académica del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Juriquilla
AQUÍ PUEDES LEER TODAS LAS ENTREGAS DE “DESDE LA UNAM”, LA SECCIÓN DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MÉXICO, CAMPUS JURIQUILLA
https://lalupa.mx/category/aula-magna/desde-la-unam/
