Raffaella Sabatino és investigadora postdoctoral a l’Istituto di Ricerca Sulle Acque (IRSA), amb seu a Verbania. És interessada en l’establiment d’un monitoratge metagenòmica de la qualitat dels recursos hídrics. Què vol dir això? Podem veure’n un exemple en les anàlisis que ha realitzat sobre dos cossos d’aigua de l’illa de Sardenya, i que publica com a primera autora en un article al número d’abril del Journal of Environmental Management. Es tracta d’un embassament artificial destinat a aigua de beguda, el Llac de Bidighinzu, i una llacuna litoral que forneix aigua a piscifactories, la Llacuna de Cabras. El repte inicial és aconseguir una caracterització completa d’aquests cossos d’aigua en termes de microbioma (conjunt de microorganismes que hi habiten), patobioma (subconjunt del microbioma format per microorganismes potencialment patògens) i el resistoma antimicrobià (conjunt de gens presents en microorganismes que confereixen capacitat de resistir a l’acció d’agents antimicrobians, particularment antibiòtics). Sabatino et al. recolliren mostres d’aigua superficial al llarg d’un any de tots dos cossos d’aigua. N’analitzaven característiques físiques i químiques. Amb una PCR del gen rRNA 16S i ulterior seqüenciació dels amplicons feien una caracterització de les comunitats bacterianes, amb especial atenció posada al patobioma. Amb altres PCR caracteritzaven els resistomes antimicrobians. Els dos cossos d’aigua tenen característiques físiques i químiques similars, bo i que la Llacuna de Cabras té una salinitat superior a la del Llac de Bidighinzu. A la Llacuna de Cabras la major riquesa de la comunitat bacteriana i del patobioma s’assoleix en la fracció tròfica superior, és a dir la de més de 20 μm. És en aquesta fracció on, en tots dos cossos d’aigua, hi ha més abundància de bacteris potencialment patogènics. Dins d’aquests bacteris potencialment patògens hi ha les sis espècies que integren l’acrònim ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa i Enterobacter spp): en general són més abundants al Llac Bidighinzu que a la Llacuna de Cabras. El resistoma antimicrobià és similar en tots dos cossos d’aigua, amb presència de gens d’alt risc com emrB. Als microorganismes del Llac Bidighinzu és més habitual que a la Llacuna de Cabras que aquests gens de resistència siguin contigus a elements genètics mòbils, cosa que teòricament n’afavoriria la transferència horitzontal. Sabatino et al. consideren que un monitoratge metagenòmic podria complementar als mètodes basats en el cultiu per tal d’avaluar els riscos per a la salut d’aquests recursos hídrics.
Sabatino et al. estudien els riscos microbians dels recursos hídrics monitoritzant un embassament d’aigua potable i una llacuna litoral amb piscifactories de l’illa de Sardenya. Han trobat que hi ha concentració de patògens en la fracció retinguda en filtres de 20 μm tant de la Llacuna de Cabras com del Llac de Bidighinzu. En tots dos ecosistemes hi ha presència del gen emrB, que confereix resistència a agents antimicrobians. També hi detecten gens van, associats amb elements genètics mòbils. Tot plegat els porta a concloure un monitoratge metagenòmic estacional d’aigües lacustres pot ajudar a avaluar riscos potencials per a la salut.
El concepte d’una sola salut en els ecosistemes aquàtics
El concepte d’una sola salut insisteix en la integració de les consideracions sanitàries, ambientals i econòmiques. Els ecosistemes aquàtics són essencials per a la subsistència humana, tant per l’aigua de boca directa com per als usos agrícoles i industrials. Sabatino et al. en aquesta recerca es fixen en un embassament d’on es capta aigua destinada al consum humà directe i en una llacuna litoral que forneix aigua a piscifactories. En tots dos casos aquesta aigua entra en la cadena alimentària humana.
La immensa majoria dels bacteris que formen part de comunitats microbianes aquàtiques naturals són innocus per a l’ésser humà. Ara bé, dins d’aquestes comunitats microbianes hi poden haver bacteris capaços de provocar malalties en éssers humans: per això reben el nom de bacteris patògens.
En l’actualitat més d’un terç de les aigües continentals renovables i accessibles són utilitzades amb finalitats agrícoles, industrials o domèstiques. És en aquesta fracció on entren en consideració les malalties transmeses per l’aigua, que cada any provoquen més de 2 milions de morts i pèrdues econòmiques de 12.000 milions de US$.
Ja ens hem referit més d’una vegada en aquestes pàgines al problema emergent que suposa la resistència als agents antimicrobians. Les infeccions de microorganismes resistents provoquen anualment vora 5 milions de morts. Els ecosistemes aquàtics són un reservori important tant de bacteris resistents a antimicrobians com dels gens que confereixen aquestes resistències. Tant és així que aquests bacteris i aquests gens són considerats un contaminant ambiental, amb un cicle que connecta el reservori natural amb el reservori humà i d’animals domèstics.
El cicle de les resistències antimicrobianes es pot reduir a través de la implantació de plantes de tractament d’aigües residuals urbanes. Aquestes plantes redueixen la reentrada a la natura de bacteris patògens presents en la població humana. Algunes estratègies emprades en el tractament terciari d’aigües residuals, però, poden actuar com una pressió selectiva en favor de bacteris resistents. D’altra banda el monitoratge microbiològic de les aigües tractades o de les captades es fonamenta bàsicament en les tècniques clàssiques de cultiu en laboratori, que deixen fora tota la fracció de bacteris no-cultivables. L’alternativa a les tècniques clàssiques de cultiu són les tècniques de biologia molecular.
El Llac Bidighinzu és un embassament emprat fonamentalment com a font d’aigua de boca per a unes 16.000 persones.
La Llacuna de Cabras és una llacuna litoral salobrosa i somera aprofitada amplament en activitats pesqueres. La població resident és d’unes 38.000 persones.
Aquests dos cossos d’aigua han estat intensament estudiats pel que fa a l’ecologia del fitoplàncton. En canvi, no hi ha hagut gaires estudis de la comunitat bacteriana i, menys encara, del resistoma antimicrobià.
Sabatino et al. emprengueren una monitorització d’un any de durada de la superfície d’aquests cossos d’aigua. La finalitat era caracteritzar-ne les comunitats bacterianes i el patobioma. Com que l’aproximació és metagenòmica, el patobioma es defineix com el contingut total de gèneres bacterians que contenen, si més no, una espècie patògena per als éssers humans. Aquesta caracterització es realitzà atenent als diferents nivells tròfics planctònics. Al mateix temps es va fer una caracterització del resistoma antimicrobià de tota la comunitat bacteriana.
Que l’aproximació sigui metagenòmica vol dir que s’analitza el conjunt de genomes bacterians. El punt de partida és l’amplificació del gen d’ARN ribosomal 16S, i ulterior seqüenciació.
Les mostres eren recollides a una fondària de 30 cm. Es prengueren mostres en quatre moments de l’any 2024: febrer, maig, juliol i novembre. Les mostres es collien en botelles Niskin, i es transportaven immediatament al laboratori, on eren sotmeses a filtracions seriades i a anàlisis de nutrients. Aquestes filtracions es feien en les primeres cinc hores posteriors a la presa de mostres.
Les anàlisi físico-químiques mostraven que la diferència més rellevant de tots dos cossos d’aigua es troba en la conductivitat de l’aigua. Mentre que al Llac Bidighinzu la conductivitat es troba per sota del límit de detecció, a la Llacuna de Cabras els valors de salinitat van de 9,6 a 15,6 PSU. Malgrat la diferència, tots dos cossos d’aigua comparteixen un perfil eutròfic, amb una concentració relativament elevada de fòsfor i d’altres macronutrients.
La monitorització metagenòmica
En termes generals la composició de les comunitats bacterianes dels dos ecosistemes aquàtics no depèn tant de les característiques físico-químiques de l’aigua com d’altres factors. Són especialment rellevants el lloc de mostreig, el mes de mostreig i el nivell tròfic analitzats. Sabatino et al. no detecten un patró temporal únic.
A la Llacuna de Cabras la major riquesa bacteriana s’assoleix en nivell tròfic més alt (> 20 μm).
Lligams:
– Lakes and lagoons used for drinking water supply and fisheries as sources of potentially pathogenic bacteria and antimicrobial resistance. Raffaella Sabatino, Silvia Pulina, Tomasa Sbaffi, Lyudmila Kamburska, Jessica Titocci, Marco Cherchi, Cristina Pittalis, Roberta Piscia, Ilaria Vaccarelli, Ilaria Rosati, Bachisio Mario Padedda, Francesca Allemanno, Paola Casiddu, Andrea Di Cesare. J. Environ. Manage. 405: 129718 (2026).
Des de la Mediterrània 
Podeu escriure el vostre comentari aquí: