Autoreferat. Användningen av antibiotika inom human- och veterinärmedicinen orsakar omfattande resistensproblem globalt. Under selektionstryck från antibiotika svarar bakterier ofta genom att ta upp mobila resistensgener från andra bakterier i sin omgivning. En hög diversitet av resistensgener förekommer naturligt bland bakterier i den yttre miljön, och dessa tros utgöra en reservoar för humana patogener. Utsläpp av mycket höga halter av antibiotika i miljön från tillverkningsindustrier har potential att anrika såväl resistensgener som olika genetiska element som bidrar till deras mobilitet, vilket skulle öka risken att de överförs till den humana mikrofloran.
I denna studie har vi undersökt resistensfaktorer i sediment upp- och nedströms från dels ett indiskt reningsverk som behandlar avloppsvatten från läkemedelsproduktion, dels ett svenskt kommunalt reningsverk. Sediment-DNA extraherades, fragmenterades och analyserades med massiv parallell sekvenseringsteknik. Sekvenserna för över 440 000 DNA-fragment jämfördes med databaser över kända resistensfaktorer.
Analysen av DNA från de mikrobiella samhällena visade på en kraftig anrikning av resistensgener för flera klasser av antibiotika, likaså ökad förekomst av integroner, transposoner och plasmider. Två tidigare obeskrivna resistensplasmider kunde identifieras. Masspektroskopisk analys av sediment nedströms det indiska reningsverket visade att upp till 0,9 g/kg av det organiska materialet utgjordes av fluorokinolonen ciprofloxacin.
Studien visar att storskalig DNA-sekvensering tillsammans med nya beräkningsmetoder möjliggör analys av tusentals varianter av resistensgener i en och samma analys. Detta är ett koncept som kan komma till användning även i sjukvården i framtiden.
Resultaten tyder också på att utsläpp av höga halter antibiotika i miljön kan öka risken att mobila resistensgener anrikas och sprids mellan arter och slutligen hamnar i humana patogener. Även om den yttre miljöns roll i utvecklingen av resistenta patogener i dagsläget är svår att uppskatta i kvantitativa termer betonar vår studie behovet av att minimera utsläpp av antibiotika i miljön.