Caratterizzazione molecolare dei geni della β-lattamasi a spettro esteso (ESBL) e dei geni virulenti in Escherichia coli multiresistenti isolati dalle acque reflue farmaceutiche e ambientali a Dhaka, Bangladesh

Perché l’acqua sporca vicino alle aziende farmaceutiche è importante

La maggior parte delle persone pensa alla resistenza agli antibiotici come a un fenomeno che avviene negli ospedali, ma questo studio mostra che una parte del problema può iniziare negli scarichi delle fabbriche di medicinali. I ricercatori hanno analizzato le acque reflue di sei siti farmaceutici attorno a Dhaka, Bangladesh, e gli stagni e i canali vicini dove queste acque finiscono. Hanno scoperto che queste acque contengono ceppi resistenti di Escherichia coli, un comune batterio intestinale, che non solo sono difficili da eliminare con molti antibiotici ma, in alcuni casi, sono dotati di geni che possono causare diarrea grave.

Dove sono state raccolte acqua e germi

Il team ha prelevato campioni d’acqua da impianti di trattamento degli effluenti, le strutture che dovrebbero pulire i rifiuti farmaceutici prima del rilascio, così come da stagni, lagune, scarichi e bacini d’acqua domestici circostanti. Da questi campioni hanno isolato 90 ceppi di E. coli, confermandone l’identità con test genetici. Questo ha permesso un confronto diretto tra i batteri trovati alla fonte dello scarico industriale e quelli presenti nell’ambiente circostante dove le persone possono fare il bagno, pescare o prelevare acqua per l’uso quotidiano.

Test su quali medicinali funzionano ancora

Ogni ceppo di E. coli è stato testato contro 11 antibiotici comunemente usati appartenenti a otto diverse famiglie farmacologiche. I ceppi provenienti dagli scarichi industriali si sono dimostrati chiaramente più resistenti: più dell’85 percento erano resistenti all’ampicillina, un farmaco ampiamente usato, e circa la metà resisteva a otto antibiotici diversi. Al contrario, i batteri degli stagni e degli scarichi circostanti erano complessivamente meno resistenti, sebbene molti rientrassero comunque nella categoria di multiresistenti. È positivo che due potenti farmaci «di ultima istanza», la colistina e il meropenem, siano rimasti efficaci contro quasi tutti i batteri presenti in entrambi i tipi di acque.

Geni nascosti di resistenza e di malattia

Per capire cosa rendeva questi microrganismi così robusti, gli scienziati hanno cercato specifici geni di resistenza. Nei reflui industriali, quasi otto ceppi di E. coli su dieci portavano un gene chiamato blaNDM, che può bloccare l’azione di molti antibiotici importanti della famiglia delle beta-lattamiche. Nelle acque ambientali vicine, un diverso gene di resistenza, blaTEM, era più comune. Il team ha anche cercato geni che trasformano E. coli ordinari in ceppi capaci di causare diarrea. Sorprendentemente, nessuno dei batteri degli effluenti portava questi geni di virulenza, mentre molti ceppi ambientali sì. Sono stati trovati geni associati a due principali tipi di diarrea, noti come ETEC ed EPEC, in una larga parte degli isolati di stagni e canali, il che significa che queste acque possono ospitare batteri sia resistenti ai farmaci sia in grado di provocare malattie.

Come i batteri si diffondono e cambiano

Usando metodi di fingerprinting del DNA, i ricercatori hanno mostrato che i ceppi di E. coli tendevano a raggrupparsi per località e per profilo di resistenza. I batteri dello stesso sito spesso condividevano geni di resistenza simili, suggerendo che le condizioni locali dell’acqua modellano quali tratti prosperano. Il team ha anche rilevato che molti ceppi portavano plasmidi, piccoli anelli di DNA che possono saltare fra batteri e diffondere geni di resistenza. La varietà di plasmidi e di pattern genici indica che il problema non è solo un singolo ceppo dominante, ma molti ceppi diversi che condividono strumenti di resistenza nell’acqua.

Cosa significa per la salute pubblica

In termini semplici, lo studio mostra che le acque reflue delle fabbriche farmaceutiche a Dhaka fungono da terreno di coltura per E. coli in grado di resistere a più antibiotici. Man mano che queste acque defluiscono in stagni e canali vicini, alcuni di questi batteri robusti acquisiscono geni aggiuntivi che consentono loro di causare diarrea, aumentando il rischio di esposizione per le persone che utilizzano queste acque. Sebbene pochi antibiotici potenti funzionino ancora, contare solo su di essi è rischioso. I risultati indicano la necessità di un controllo più severo delle acque reflue farmaceutiche, un migliore monitoraggio della resistenza nell’ambiente e sforzi coordinati «One Health» che considerino la salute umana, animale e ambientale come parti strettamente interconnesse dello stesso problema.

Citazione: Fuad, M., Mahmud, Z., Mishu, I.D. et al. Molecular characterization of extended-spectrum β-lactamase (ESBL) and virulent genes in multidrug-resistant Escherichia coli isolated from pharmaceutical and environmental Wastewaters in Dhaka, Bangladesh. Sci Rep 16, 15633 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46554-2

Parole chiave: resistenza antimicrobica, acque reflue farmaceutiche, E. coli multiresistente, qualità delle acque in Bangladesh, geni di resistenza ESBL