Antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien määrä alueella näkyy suoraan jätevesissä

Kun ihmiset käyttävät antibiootteja, antibioottijäämät ja ihmisten kantamat antibiooteille vastustuskykyiset bakteerit päätyvät vessoista jätevesiin. Voisivatko jätevedenpuhdistamot siis toimia antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien hautomoina? Puhdistamoiden vesissähän antibioottijäämät ja erilaiset bakteerit sekoittuvat, ja sekoittuminen voi lisätä vastustuskykyisten bakteerien määrää.

Uusi kansainvälinen tutkimus vertailee ensimmäistä kertaa bakteereille antibioottivastustuskyvyn tuottavien geenien määrää eri Euroopan maiden jätevedenpuhdistamoissa. Tutkimuksessa vertaillut maat ovat Suomi, Norja, Saksa, Irlanti, Espanja, Portugali ja Kypros.

Tulokset osoittavat, että antibiooteille vastustuskyvyn tuottavien geenien määrä jätevesissä vastaa antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien määrää alueen potilasnäytteissä sekä antibioottien käyttöä alueella.

Toisaalta hyvin toimivat, uudet jätevedenpuhdistamot eivät näytä lisäävän antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien määrää peloista huolimatta. Päinvastoin: modernit puhdistamot näyttävät tuhoavan niitä varsin tehokkaasti.

Tutkimuksessa oli kuitenkin viitteitä siitä, että joissakin oloissa puhdistamo saattaa myös lisätä antibiooteille vastustuskykyisten bakteerien eli antibioottiresistenssin määrää. Tutkimuksen 12 jätevedenpuhdistamosta yhdessä antibiooteille vastustuskyvyn tuottavien geenien suhteellinen määrä lisääntyi puhdistusprosessin aikana.

Suomesta kansainvälisen tutkimusryhmän työhön osallistui mikrobiologi Marko Virran tutkimusryhmä maatalous-metsätieteellisestä tiedekunnasta. Tutkimus on julkaistu Science Advances -tiedelehdessä.

Eri Euroopan maissa käytetään hyvin erilaisia määriä antibiootteja. Pääsääntöisesti Etelä-Euroopassa käytetään selvästi enemmän antibiootteja kuin Pohjois-Euroopassa, ja vastaavasti eteläeurooppalaiset kantavat selvästi enemmän antibiooteille vastustuskykyisiä bakteereja kuin pohjoiseurooppalaiset.

Tutkimuksen maista Espanjassa, Portugalissa, Kyproksella ja Irlannissa antibiootteja käytetään verrattain paljon, kun taas Suomessa, Norjassa ja Saksassa niitä käytetään verrattain vähän.

Antibioottiresistenssin määrä näissä maissa noudattelee samaa jakoa: espanjalaisilla, portugalilaisilla, kyproslaisilla ja irlantilaisilla on suolistossaan enemmän antibiooteille vastustuskykyisiä bakteereja kuin suomalaisilla, norjalaisilla ja saksalaisilla.

Jätevesissä on antibiooteille vastustuskykyisiä bakteereja kaikkialla

Kaikissa tutkituissa maissa puhdistamoihin sisään tulevissa jätevesissä oli erilaisia bakteereille antibioottivastustuskyvyn tuottavia eli antibioottiresistenssigeenejä. Portugalissa, Espanjassa, Kyproksella ja Irlannissa sisään tulevissa jätevesissä oli enemmän antibioottiresistenssiä kuin Suomessa, Norjassa ja Saksassa.

Suurimmassa osassa näytteitä puhdistamo onnistui kuitenkin poistamaan resistenssiä eli puhdistetussa jätevedessä oli vähemmän antibioottiresistenssigeenejä kuin sisään tulevassa vedessä. Siitä huolimatta ero maiden välillä säilyi: mitä enemmän vedessä oli resistenssiä sisään tullessa, sitä enemmän sitä oli myös puhdistamolta lähtevässä vedessä.

Ainoastaan yhdessä puhdistamossa Portugalissa antibioottiresistenssigeenien suhteellinen osuus kasvoi puhdistuksen aikana, jolloin jätevedenpuhdistamo näytti toimivan resistenssin hautomona.

Puhdistamon ikä ja veden lämpötila vaikuttavat

Tutkimus ei kerro suoraan, miksi resistenssin määrä väheni useimmissa puhdistamoissa, mutta kasvoi yhdessä. Resistenssin kehitykseen voi vaikuttaa monta tekijää: puhdistamon ikä, koko ja teknologia; jäteveden lämpötila; antibioottijäämien määrä vedessä; jäteveden bakteeri- ja alkueläintyyppien vuorovaikutus.

– Tässä tutkimuksessa yksitoista kahdestatoista tutkitusta jätevedenpuhdistamosta vähensi resistenssiongelmaa, joten modernit jätevedenpuhdistamot näyttävät toimivan tässä mielessä hyvin, Marko Virta toteaa.

–  Samaan aikaan voi olla, että vanha puhdistamo tai muuten puutteellinen jätevesien käsittely lisääkin resistenssiä ympäristössä. Tarvitsemme lisää tutkimustietoa maista, joissa antibiootteja käytetään paljon ja joissa jätevedenpuhdistus ei ole vielä kovin hyvällä tolalla.

Virran tutkimusryhmä on aloittamassa uusia hankkeita Aasiassa ja Länsi-Afrikassa.

Resistenssi kasteluvesien mukana ruokaan

Jätevesien antibioottiresistenssin riskiarviointi on vaikeaa, koska toistaiseksi tutkijoilla tai viranomaisilla ei ole selkeää käsitystä siitä, millaiset määrät antibioottiresistenssigeenejä jätevesissä saattavat aiheuttaa selkeän vaaran ihmisten terveydelle.

Pahimmassa tapauksessa antibiooteille vastustuskykyiset, tauteja aiheuttavat bakteerit saattaisivat siirtyä puhdistettujen jätevesien mukana luontoon, luonnosta maatalouden kasteluvesiin ja kasviksista taas ihmisiin.

Ongelma voisi olla erityisen paha kuivuudesta kärsivissä maissa, joissa puhdistetut jätevedet haluttaisiin käyttää suoraan kasteluvesinä. Suomen ja Norjan kaltaisissa pohjoisissa, runsaiden vesivarojen maissa jätevesien käyttö kasteluun ei ole tarpeen.

Alkuperäinen tutkimus:

Science Advances: “Antibiotic resistance in European wastewater treatment plants mirrors the pattern of clinical antibiotic resistance prevalence”

Marko Virta johtaa Molecular Environmental Biosciences – An­ti­bi­otic res­ist­ance and mi­cro­bial communities of hu­man im­pacted and ex­treme en­vir­on­ments -tutkimusryhmää. Hän kuuluu Helsinki Institute of Sustainability Science HELSUS -verkostoon.

Lue lisää ja katso video: 

Mar­ko Vir­ta: Suo­mi voi­si vie­dä an­ti­bioot­ti­re­sis­tens­sin osaa­mis­ta maa­il­mal­le, mut­ta tut­ki­muk­sen te­ke­mi­nen on tur­vat­ta­va