title: Απομόνωση βακτηρίων ανθεκτικών σε αντιβιοτικά από επιφανειακά ύδατα και έλεγχος αδρανοποίησής τους
Creators: name: Γαβαλα Κωνσταντινα
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2018

description: Η ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά έχει ήδη χαρακτηριστεί ως μια από τις τρεις πρώτες απειλές για την παγκόσμια υγεία από την Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (World Health Organization). Ως αποτέλεσμα, τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια, έχουν προκαλέσει διεθνή προβλήματα τα τελευταία χρόνια. Η Ελλάδα συγκαταλέγεται στις ευρωπαϊκές χώρες με τα υψηλότερα επίπεδα μικροβιακής αντοχής, ενώ είναι πρώτη στη συνολική κατανάλωση αντιμικροβιακών παραγόντων.
Από περιβαλλοντικής άποψης, το πρόβλημα συνίσταται στην διάχυση και στην εξάπλωση ανθεκτικών γονιδίων μέσω της χρήσης και της μεταφοράς αντιβιοτικών στο περιβάλλον. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, γίνεται απομόνωση βακτηρίων από επιφανειακά ύδατα, μελετάται η αδρανοποίηση τους με την μέθοδο της χλωρίωσης και γίνεται έλεγχος της ανθεκτικότητας τους σε αντιβιοτικά.
Η δειγματοληψία ενός μέρους των βακτηριακών στελεχών που εξετάζονται στην παρούσα εργασία, πραγματοποιήθηκε μεταξύ Ιανουαρίου 2012 και Δεκεμβρίου 2013 στην περιοχή του Αποκόρωνα, στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής της κυρίας Χρύσας Μπούκη. Τα υπόλοιπα στελέχη απομονώθηκαν από τη λίμνη της Αγιάς στα Χανιά, κατά την εκπόνηση των πειραμάτων της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Τα βακτηριακά στελέχη που απομονώθηκαν ανήκουν στις οικογένειες Enterobacteriaceae, Pseudomonadaceae και Enterococcaceae.
Ως απολυμαντικό μέσο χρησιμοποιήθηκε διάλυμα ΝaOCl (υποχλωριώδες νάτριο) και οι συγκέντρωσεις που εξετάστηκαν ήταν 0,5 και 1 mg/L ως προς το Cl2. Οι αντιβιοτικές ουσίες που εξετάστηκαν είναι: Ampicillin (Penicillins), Amikacin (Aminoglycosides), Ciprofloxacin (Quinolones), Trimethoprim-Sulfamethoxazole (1:19). Η ανθεκτικότητα των μικροοργανισμών εξετάστηκε βάσει της ελάχιστης ανασταλτικής συγκέντρωσης (Minimum Inhibitory Concentration - MIC). Η μέθοδος που εφαρμόστηκε για την χαρτογράφηση της ανθεκτικότητας των μικροοργανισμών είναι η μικρομέθοδος αραιώσεων σε ζωμό (Broth Microdillution Method), βάσει πρωτοκόλλου CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute).  
Όσον αφορά στη χλωρίωση, τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι η αποτελεσματικότητα της μεθόδου επηρεάστηκε από την πηγή προέλευσης των βακτηριακών στελεχών. Πιο συγκεκριμένα, τα στελέχη που συλλέχθηκαν από τον Αποκόρωνα εμφάνισαν μεγαλύτερη ανθεκτικότητα στη χλωρίωση σε σχέση με αυτά που συλλέχθηκαν από την Αγιά. Ωστόσο, κατά την απολύμανση των τελευταίων σημειώθηκε σημαντικός αριθμός εναπομείναντων βακτηρίων μετά το πέρας της διαδικασίας. Τα βακτήρια της οικογένειας  Enterococacceae αδρανοποιήθηκαν με τη χρήση 0,5 mg/L ως προς το ελεύθερο χλώριο, καθώς ο πλθυσμός τους μειώθηκε κατά 6 Log εντός 5-10 min της επεξεργασίας για το 80% των απομονωμένων στελεχών. Παρόμοιες ταχύτητες απενεργοποίησης καταγράφηκαν για στελέχη Escherichia coli, των οποίων η μείωση έφθασε τα 5-6 Log μετά από 10-20 min. Αντίθετα, άλλα μέλη των Enterobacteriaceae, όπως τα Plesiomonas shiggeloides και Citrobacter freundi απαιτούσαν υψηλότερη δόση ελεύθερου χλωρίου, δηλαδή 1 mg/L, με την οποία ελήφθη μία μείωση 5-6 Log μετά από 45 min. Παρόμοια τάση παρατηρήθηκε στην περίπτωση των Pseudomonadaceae, η οποία αποδείχθηκε πιο ανθεκτική βακτηριακή οικογένεια υπό τις ειδικές πειραματικές συνθήκες.
Στην συνέχεια, εξετάστηκε η ανθεκτικότητα των βακτηρίων σε 4 αντιβιοτικά και παρατηρήθηκε ότι κάθε βακτηριακή οικογένεια παρουσίαζε σε διαφορετική αντιβιοτική ουσία ανθεκτικότητα. Συνοπτικά, αξίζει να αναφερθεί ότι τα περισσότερα βακτήρια παρουσίασαν ανθεκτικότητα στην Αmpicillin. Οι αντιβιοτικές ουσίες Ciprofloxacin και Trimethoprim-Sulfamethoxazole ήταν περισσότερο δραστικές, ενώ παράλληλα, όλα τα στελέχη ήταν ευαίσθητα στο αντιβιοτικό Amikacin. Επίσης, παρατηρήθηκε ότι η πιο ανθεκτική βακτηριακή οικογένεια από τις τρεις που μελετήθηκαν ήταν η Enterobacteriaceae. 
Εν κατακλείδι, αν και η χλωρίωση αποδείχθηκε αρκετά αποτελεσματική για την απενεργοποίηση των ανθεκτικών σε αντιβιοτικά βακτηρίων, τα προφίλ αντοχής των εναπομείναντων βακτηρίων μετά την απολύμανση δημιουργούν ανησυχίες σχετικά με την προστασία της δημόσιας υγείας. Παρά τη μείωση των τιμών MIC στις περισσότερες περιπτώσεις, τα επίπεδα αντοχής στα αντιβιοτικά παραμένουν υψηλά, ειδικά στην περίπτωση των Enterobacteriaceae. Ωστόσο, ένας σημαντικός παράγοντας που εξετάζεται πρέπει να είναι η χρονική διάρκεια της επεξεργασίας, η οποία καθορίζει τη δυνατότητα μιας τεχνικής απολύμανσης όσον αφορά στην εξάλειψη τηε βακτηριακής αντοχής στα αντιβιοτικά. Η γενική παρατήρηση είναι ότι η απολύμανση είναι ικανή να παρουσιάσει δυσμενείς επιπτώσεις στα επίπεδα αντοχής στα αντιβιοτικά στους εναπομείναντες μικροβιακούς πληθυσμούς.
  Η παραμένουσα ανθεκτικότητα σε περιβαλλοντικά βακτηριακά στελέχη προκαλεί ενδιαφέρον και για περαιτέρω μελέτη.