Obat-Obatan Memicu Resistensi Mikroba di Aliran Perkotaan

Komunitas mikroba di daerah perkotaan mengembangkan ketahanan terhadap obat-obatan terlarang akibat polusi farmasi.

Ketika tim peneliti mengukur kadar polusi dalam kelompok aliran sebagai bagian dari Studi Ekosistem Baltimore, mereka menemukan bahwa aliran perkotaan menampung varietas yang lebih besar dan konsentrasi obat yang lebih besar daripada di pinggiran kota.

Para ilmuwan menggunakan sensor pasif, yang mengukur tingkat obat penghilang rasa sakit, stimulan, antihistamin, dan antibiotik selama periode dua minggu. Peneliti juga mengukur tanggapan sampel mikroba terhadap kafein, simetidin, siprofloksasin dan diphenhydramine.

"Komunitas mikroba aliran sensitif terhadap obat-obatan, yang dapat menekan respirasi dan produksi primer," John J. Kelly, seorang peneliti di Loyola University Chicago, mengatakan dalam sebuah rilis berita. "Kami menggunakan respirasi sebagai proxy untuk menilai kemampuan mikroba untuk mempertahankan fungsi biologis dengan adanya obat-obatan."

Kafein dan simetidin menekan tingkat pernapasan mikroba dari aliran pinggiran kota dan perkotaan, namun siprofloksasin, antibiotik, hanya mengurangi tingkat pernapasan pada sampel di pinggiran kota. Mikroba dari aliran perkotaan telah mengembangkan toleransi.

Keanekaragaman mikroba sampel perkotaan dan pinggiran kota dipengaruhi secara berbeda oleh masing-masing kontaminan.

Temuan - yang dirinci minggu ini di jurnal Ecosphere - menyarankan masyarakat mikroba perkotaan lebih mampu beradaptasi dengan kehadiran polusi farmasi.

"Kami menduga bahwa karena arus perkotaan telah menerima masukan farmasi yang sering terjadi dalam rentang waktu yang lama, kantong mikroba yang resistan terhadap obat telah berkembang di aliran ini," kata Emma Rosi, ahli ekologi perairan di Cary Institute of Ecosystem Studies. "Mereka siap mengkolonisasi substrat, bahkan ketika obat-obatan ada. Ketika dihadapkan pada eksposur farmasi, mikroba tahan ini dapat mempertahankan fungsi ekologis, bahkan ketika spesies lain telah dieliminasi."

Komunitas mikroba, yang sering membentuk biofilm di bebatuan dan tempat tidur, melakukan berbagai fungsi ekologis. Mereka memecah kontaminan, serta bahan organik, mendaur ulang nutrisi. Mereka menyandang rantai makanan air tawar.

Komunitas mikroba mampu beradaptasi dengan perubahan lingkungan, namun adaptasinya tidak selalu positif.

"Berbagai jenis mikroba dapat menahan berbagai jenis dan konsentrasi bahan kimia sintetis," kata Rosi. "Ketika kita mengekspos aliran ke polusi farmasi, kita tanpa sadar mengubah komunitas mikroba mereka. Namun hanya sedikit yang diketahui tentang apa artinya fungsi ekologis dan kualitas air ini."

Penelitian terbaru menunjukkan bahwa polusi farmasi mendorong konsentrasi genus Aeromonas yang lebih tinggi, sekelompok mikroba yang terkait dengan penyakit manusia dan masalah gastrointestinal.

"Mengelola air tawar secara efektif membutuhkan pemahaman tentang bagaimana kontaminan, termasuk obat-obatan, mempengaruhi komunitas mikroba," kata Kelly. "Temuan kami menunjukkan bahwa biofilm dapat sangat tahan lama. Dampak ekologi yang lebih luas dari perubahan komposisi spesies mikroba, serta efek fungsi mikrobial yang tertekan di lebih banyak aliran pedesaan, tetap menjadi pertanyaan penting untuk dijelajahi."