Perfiles de resistencia a antibióticos y metales pesados en Pseudomonas aeruginosa potencialmente patógenas aisladas de agua de uso agrícola

Abstract Seventy percent of water is used in agricultural activities worldwide. However, due to the uncontrolled growth of the population and the contamination of superficial fresh water bodies the water scarcity has augmented, for this the availability of good quality water for agriculture is limited. One of the main pollutants is antibiotic resistant and potentially pathogenic bacteria. P. aeruginosa is a bacterium that normally is found in water and soil, it is pathogen from animals and plants. This bacterium has been considered a resistance phenomenon due to the diversity of mechanisms that contain which represent a potential risk to the population. Method: Samples of agricultural usage water were collected, of which P. aeruginosa was isolates and identified at the biochemical and molecular level. Also, the distribution of virulence genes was analyzed by PCR. The resistance to 20 antibiotics was tested by disk diffusion and microdilution assays. Even more, heavy metal resistance was analyzed by microdilution assays. Results: Forty-six P. aeruginosa were identified at molecular and biochemical level, the bacteria were potentially pathogenic because the following virulence genes was detected, algD and toxA in100% of bacteria, lasB in 97.8%, plcH in 95.6%, plcN in 91,3% and exoS in 89.1%. High rates of resistance were detected in bacterial isolates for ampicillin, ceftriaxone, chlroramphenicol, cephalotin, cefotaxime, nitrofurantoin, kanamycin, streptomycin and tetracycline. Similarly, susceptibility was detected mainly to ceftazidime, gentamycin, imipenem, tecarcillin, aztreonam, levofloxacin, netilmicin and carbenicillin. All bacteria were multirresistant as they tolerate between 8 and 11 antibiotics. According to the observed resistance patterns bacteria were classified in 11 groups. Whereas, metal tolerance was observed mainly for Cu+2, Zn+2, Ba+2, Pb+2 y Se+4. Conclusion: P. aeruginosa isolated from agricultural usage water samples in the studied zone are potentially pathogenic due to the presence of virulence genes. Even more, high rates of antibiotic and heavy metal resistance were observed.Resumen El 70% del agua a nivel mundial se destina principalmente para las actividades agrícolas. Sin embargo, debido al crecimiento descontrolado de los asentamientos urbanos se ha acentuado la escasez y contaminación de los cuerpos de agua superficiales, de tal forma que cada vez este líquido de buena calidad es más escaso para la agricultura. Uno de los principales contaminantes son las bacterias potencialmente patógenas resistentes a los antibióticos. Pseudomonas aeruginosa es una bacteria que se encuentra normalmente en el agua y suelo, es patógeno de animales y plantas. Esta bacteria se ha considerado un fenómeno de resistencia debido a la diversidad de mecanismos que posee, por lo cual representa un riesgo potencial para la población. Método: Se colectaron muestras de agua de uso agrícola, a partir de las cuales se aislaron e identificaron a nivel bioquímico y molecular P. aeruginosa. En estas bacterias se determinó la distribución de 6 genes de virulencia por PCR. Mediante ensayos de difusión en disco y microdilución se analizó la resistencia a 20 antibióticos. Además mediante ensayos de microdilución se determinó la resistencia a metales pesados. Resultados: Se identificaron a nivel bioquímico y molecular 46 aislados de P. aeruginosa, éstas son potencialmente patógenas ya que en ellas se detectó la presencia de los genes de virulencia algD y toxA (100%), lasB (97.8%), plcH (95.6%), plcN (91.3%) y exoS (89.1%). Dichas bacterias presentaron altos índices de resistencia a ampicilina, ceftriaxona, cloranfenicol, cefalotina, cefotaxima, nitrofurantoína, kanamicina, estreptomicina y tetraciclina. De igual forma fueron muy susceptibles a ceftazidima, gentamicina, imipenem, ticarcilina, aztreonam, levofloxacina, netilmicina y carbenicilina. Todas las bacterias fueron multirresistentes ya que toleraron entre 8 y 11 antibióticos. De acuerdo a los patrones de resistencia observados, las bacterias se clasificaron en 11 grupos. Mientras que para los metales pesados se presentaron altos niveles de tolerancia para Cu+2, Zn+2, Ba+2, Pb+2 y Se+4. Conclusión: Las P. aeruginosa aisladas de agua de uso agrícola en la zona de estudio son potencialmente patógenas debido a la presencia de genes de virulencia. Además presentaron altos índices de resistencia a antibióticos y tolerancia metales pesados