La pollution pharmaceutique peut rendre les communautés microbiennes aquatiques résistantes aux médicaments

Dans les flots urbains, la pollution pharmaceutique persistante peut faire devenir les communautés microbiennes aquatiques résistantes aux médicaments. Enregistre ainsi à une étude neuve aujourd'hui publié dans le tourillon Ecosphere.

Emma Rosi, un écologiste aquatique à l'institut de Cary de l'écosystème étudie et l'auteur important sur l'étude explique, « des installations de traitement des eaux résiduaires ne sont pas équipés pour retirer beaucoup de composés pharmaceutiques. Nous étions intéressés par la façon dont les micros-organismes de flot - qui assurent les services principaux d'écosystème comme retirer des éléments nutritifs et décomposer des déchets sauvages de lame - répondent à la pollution pharmaceutique. »

Les chercheurs ont évalué la présence des pharmaceutiques - comprenant des calmants, des stimulants, des antihistaminiques, et des antibiotiques - dans quatre flots à Baltimore, le Maryland. Alors ils ont mesuré la réaction microbienne à l'exposition aux médicaments. Des sites d'étude ont été sélectés pour représenter un gradient de développement, de suburbain à urbain.

Les micros-organismes comme des bactéries et des algues se développent dans des films biologiques appelés d'assemblages complexes - les couches gluantes trouvées sur des roches dans les streambeds. Ces communautés taxonomiquement diverses sont essentielles à mettre à jour la santé d'eau douce. Elles conduisent le recyclage nutritif, décomposent des contaminants, et forment la base de la chaîne alimentaire de flot.

Les notes de Rosi, les « différents types de microbes peuvent supporter différents types et concentrations de produits chimiques synthétiques. Quand nous exposons des flots à la pollution pharmaceutique, nous modifions inconsciemment leurs communautés microbiennes. Pourtant peu est connu au sujet de ce qui ce les moyens pour la qualité écologique de fonctionnement et de l'eau. »

Les flots analysés font partie de l'étude d'écosystème de Baltimore, et ont des différences bien documentées dans la contamination d'eaux d'égout et d'éléments nutritifs. Sur une période de deux semaines, des échantillonneurs passifs ont été déployés dans les flots pour capter un instantané de la présence et de l'abondance de six médicaments. Ceux-ci compris : caféine et amphétamine (stimulants), paracétamol et morphine (calmants), sulfamethoxazole (antibiotique), et diphénhydramine (antihistaminique).

Les résultats étaient clairs : les flots urbains ont eu une pollution plus pharmaceutique. Comparé à leurs homologues suburbaines, ils ont eu un numéro plus grand des médicaments actuels, et des concentrations plus élevées en médicament.

Au-dessus de la même envergure de deux semaines, l'équipe a exécuté un test explorant comment les communautés microbiennes dans chacun des quatre flots ont répondu à l'exposition à la caféine, au cimétidine, à la ciprofloxacine, et à la diphénhydramine. Des contaminants ont été vérifiés unique, avec une orientation sur lesquels la substance microbienne pourrait survivre en présence des médicaments, et comment effectivement ils pourrait fonctionner.

Le co-auteur John J. Kelly de l'Universtié de Loyola Chicago explique, « flot les communautés que microbiennes sont sensibles aux pharmaceutiques, qui peuvent supprimer la respiration et la production primaire. Nous avions l'habitude la respiration comme proxy pour évaluer la capacité des microbes de mettre à jour le rôle biologique en présence des pharmaceutiques. »

Vérifiez les chocs contenant l'objectif pharmaceutique et des éponges de cellulose, que les microbes peuvent promptement coloniser, ont été mises dans les quatre flots. Réglez les chocs, contenant juste les éponges de cellulose, ont été mis près des chocs de test. Quatorze jours plus tard, les chocs ont été introduits dans le laboratoire et analysés pour déterminer la présence et l'abondance de substance microbienne et de leurs taux respiratoires.

La caféine, le cimétidine, et la ciprofloxacine ont mené à une réduction de la respiration microbienne en travers de tous les sites ; la diphénhydramine a eu un effet marginal. La ciprofloxacine antibiotique a eu un effet négatif sur des taux respiratoires, mais seulement dans les flots suburbains. Dans les flots urbains, la respiration microbienne était la même dans les chocs médicament-exposée et de contrôle de test.

Après l'exposition aux médicaments, le type et l'abondance de substance microbienne étaient différents aux sites urbains et suburbains. Dans les flots urbains, les communautés microbiennes changées de vitesse en composition de substance et pouvaient mieux mettre à jour des taux respiratoires. Ceci indique que ces flots hébergent les microbes résistants qui peuvent s'épanouir quand la substance non-résistante peut plus ne survivre.

Rosi explique, « nous soupçonnent que puisque les flots urbains ont reçu les entrées pharmaceutiques fréquentes au-dessus de longs calendriers, les poches de microbes résistant à la drogue se soient développées dans ces flots. Ils sont prêts à coloniser des substrats, même lorsque les médicaments sont présents. Une fois confrontés à l'exposition pharmaceutique, ces microbes résistants peuvent mettre à jour le fonctionnement écologique, même lorsqu'on a éliminé d'autres substances. »

Tandis que les communautés microbiennes peuvent s'adapter et prospérer en présence des entrées pharmaceutiques persistantes, pas tous les microbes sont égaux en termes de leur choc sur la qualité de l'eau et la santé des personnes. Par exemple, des substances bactériennes du genre d'aéromonas, trouvées dans le flot le plus urbanisé, sont attentivement associées à la maladie et à la maladie gastro-intestinale humaines.

Kelly conclut, « effectivement manageant nos eaux douces exige une compréhension de la façon dont les contaminants, y compris des pharmaceutiques, influencent les communautés microbiennes. Nos découvertes prouvent que les films biologiques peuvent être étonnant résilients. Les chocs écologiques plus grands des changements de la composition de substance microbienne, ainsi que les effets du fonctionnement microbien supprimé dans des flots plus ruraux, demeurent des questions importantes à les explorer. »

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