Study of the distribution of antimicrobial resistance in organic crops and their environment

Abstract

[ES] Los agentes que matan microorganismos o inhiben su crecimiento se conocen como antimicrobianos. Los antimicrobianos se han utilizado de muchas formas diferentes durante miles de años. Son una herramienta crucial en la lucha contra las enfermedades infecciosas. Sin embargo, la resistencia de las bacterias patógenas a estos antimicrobianos es uno de los principales problemas de salud pública mundial. Dentro de estos patógenos, las bacterias Gram-negativas son consideradas de importancia crítica por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Además, la creciente tendencia a consumir verduras crudas y hojas verdes frescas para evitar una dieta rica en grasas y las consiguientes enfermedades cardiovasculares (ECV) y metabólicas agrava aún más la situación. En este trabajo de investigación se tomaron y evaluaron muestras de verduras ecológicas como coles, fresas, lechugas, agua y muestras de suelo para determinar su papel en la transmisión y propagación de bacterias resistentes a los antibióticos y sus genes en el medio ambiente. Los aislados sospechosos de ser resistentes a betalactámicos, carbapenems y quinolonas se identificaron mediante diferentes pruebas bioquímicas (oxidasa-negativa/catalasa-positiva/Gram-negativa/API). Posteriormente, se determinaron sus perfiles de resistencia mediante el método del antibiograma en placa de disco. Siendo las más frecuentes las resistencias a ß-lactámicos (penicilinas, cefalosporinas de 3ª generación y carbapenemes) . Se estudió la presencia de genes de resistencia a betalactámicos (blaTEM, blaSHV, blaCMY2), a carbapenemes (blaKPC, blaOXA, blaIMP y blaVIM) y a quinolonas (qnrA, qnrB, qnrS) mediante PCR y electroforesis en gel. Nuestra investigación demostró la presencia del mayor número de genes resistentes a carbapenemes (64,7%), seguidos de genes resistentes a betalactámicos (58,8%) y quinolonas (29,4%). La resistencia a los antimicrobianos es un problema sanitario mundial que tiene implicaciones de gran alcance y afecta a varios aspectos del desarrollo sostenible. Los Objetivos de Desarrollo Sostenible 2 (Hambre cero), 3 (Buena salud y bienestar), 6 (Agua limpia y saneamiento), 11 (Ciudades y comunidades sostenibles), 12 (Consumo y producción responsables) y 15 (Vida en la tierra), establecidos por las Naciones Unidas, son de especial consideración cuando se trata de la presencia de bacterias resistentes a los antibióticos en alimentos orgánicos, suelo y agua. La identificación de genes resistentes a los antibióticos en los alimentos ecológicos subraya la urgencia de un enfoque multifacético para combatir la resistencia a los antimicrobianos. Los esfuerzos de salud pública deben centrarse tanto en la prevención como en el tratamiento, haciendo hincapié en el uso responsable de antibióticos, la vacunación y las prácticas de control de infecciones. Estas acciones son cruciales para salvaguardar la salud de las personas y las comunidades en todo el mundo. Hacer frente a la resistencia antimicrobiana es crucial para un futuro más sano y sostenible

[EN] Agents that kill microorganisms or inhibit their growth are known as antimicrobials. Antimicrobials have been used in many different forms for thousands of years. They are a crucial tool in fighting infectious diseases. However, resistance posed by pathogenic bacteria to these antimicrobials is one of top global public health issues. Within these pathogens, Gram negative bacteria are considered to be of critical importance by the World Health Organisation (WHO). Moreover, the rising trend of eating raw vegetables and fresh green leaves in order to avoid a highfat diet and the subsequent cardiovascular diseases (CVDs) and metabolic diseases further aggravates the situation. In this research work, samples from organic vegetables such as cabbage, strawberries, lettuce, water, and soil samples were taken and evaluated to determine their role in the transmission and spreading of antibiotic-resistant bacteria and their genes in the environment. Isolates suspected of being resistant to beta-lactam, carbapenem, and quinolones were identified through different biochemical tests(oxidase-negative/catalase-positive/Gram-negative/API). Later, their resistance profiles were determined through the disk-plate antibiogram method. Resistance to ß-lactams (penicillins, third generation cephalosporins and carbapenems) were the most frequent. The presence of Beta-lactam resistance genes (blaTEM, blaSHV, blaCMY2), carbapenem resistance genes (blaKPC, blaOXA, blaIMP and blaVIM) and quinolones resistant genes (qnrA, qnrB, qnrS) was studied through PCR and gel electrophoresis. Our research showed the presence of the highest number of carbapenem-resistant genes (64.7%), followed by ß-lactam (58.8%) and quinolones resistant genes (29.4%). Antimicrobial resistance is a global health concern that has far-reaching implications, touching upon various aspects of sustainable development. Sustainable Development Goals 2 (Zero hunger), 3 (Good health and well-being), 6 (Clean water and sanitation), 11 (Sustainable cities and communities), 12(Responsible consumption and production) and 15 (Life on land) are established by the United Nations and are of special consideration when it comes to the presence of antibiotic resistant bacteria in organic food, soil and water. The identification of antibiotic resistant genes in organic food underscores the urgency of a multifaceted approach to combat antimicrobial resistance. Public health efforts should focus on both prevention and treatment, emphasising responsible antibiotic use, vaccination, and infection control practices. These actions are crucial to safeguarding the health of individuals and communities worldwide. Addressing antimicrobial resistance is crucial for a healthier and more sustainable future.