Projekti

Protimikrobna odpornost (AMR) je dandanes pomembna tema, saj se zaradi zlorabe in prekomerne uporabe antibiotikov v vseh delih sveta le-ta dviguje na nevarno visoko raven. Geni za odpornost proti antibiotikom (ARG) so bili v zadnjem desetletju odkriti v vseh okoljih, vključno z naravnimi, antropogenimi in kliničnimi habitati. Antropogene dejavnosti, vključno s klinično uporabo antibiotikov, na splošno veljajo za glavna gonila širjenja ARG, saj številni genetski mehanizmi, kot so konjugacija, transformacija in transdukcija, omogočajo mikroorganizmom razvoj, prilagajanje in preživetje v okoljih, onesnaženih z antibiotiki in ARG. Vodna okolja imajo ključno vlogo pri širjenju genov za odpornost na antibiotike (ARG), saj so tako končni sprejemni ekosistemi večine antropogenih odplak, ki vsebujejo ARG (komunalna odpadna voda, odtok s polj in živinorejskih objektov, ...) kot tudi glavni viri rekreativnega, namakalnega okolja in nenazadnje tudi vir pitne vode. Po vsem svetu priljubljenost rekreacijskih dejavnosti, ki vključujejo stik z vodo, še naprej narašča, vendar obstaja nekaj možnih mikrobioloških zdravstvenih tveganj zaradi udeležbe v teh dejavnostih, saj je pri kopanju izpostavljenost ljudi ARB in ARG možno preko stika vode s kožo, očmi ali ušesi, vdihavanja in zaužitja. Voda torej lahko povzroči okužbe, ki jih je težko zdraviti.

Večina klinično pomembnih ARG ni naključno porazdeljenih v genomih bakterij, ki so odporne na antibiotike (ARB), temveč je združenih v mobilne genetske elemente

(MGE), kot so plazmidi ali transpozoni, ki omogočajo horizontalni prenos ARG med bakterijami. ARG/MGE se lahko prenašajo kot del genomov ARB (konjugacija), znotraj kapsid bakteriofaga (ali enostavnega faga) (transdukcija) ali pa se sprostijo kot prosta DNK (transfekcija). Pokazalo se je, da kapside okoljskih fagov pogosto prenašajo ARG. Ker fagni genomi redko kodirajo ARG, je ta vsebnost ARG/MGE v kapsidah faga v glavnem sestavljena iz bakterijske DNA, ki je bolj ali manj naključno inkapsulirana. Zato je pomembno zagotoviti nove vpoglede v vlogo okoljskih fagov pri širjenju ARG/MGE in njihovi okoljski porazdelitvi.

Kopalne vode se ocenjujejo glede na skladnost z vnaprej določenimi standardi (skupni koliformi, fekalni koliformi, fekalni streptokoki, Salmonela , enterovirusi, E. coli in črevesni enterokoki). V EU je kakovost kopalnih voda urejena z Direktivo o kopalnih vodah (BWD). Trenutno je v rekreacijskih vodnih okoljih merjenje števila mikrobov za določanje kakovosti osredotočeno le na vodo, ne na usedline, kljub dejstvu, da so usedline močno obremenjene z virusi fekalnega izvora in indikatorskimi fagi, skupaj z ARG, ki jih prenašajo. Trenutni BWD (2006/7/ES) spremlja kakovost vode v določenih kopalnih vodah in se osredotoča na štetje fekalnih indikatorskih organizmov (FIO); E. coli in črevesni enterokoki. Fagi na tej stopnji so v kopalni vodi popolnoma zanemarjeni, čeprav Direktiva o pitni vodi (2020/2184) vključuje metode za odkrivanje somatskih in F-specifičnih kolifagov v rednem spremljanju. Noben tak odstavek ni vključen v BWD, saj se zdi, da prisotnost in biološka nevarnost fagov v kopalni vodi zanemarljiva. Za zbiranje novega znanja in zapolnitev obstoječih vrzeli o potencialni vlogi fagov pri nastanku in širjenju odpornosti na antibiotike v okolju kopalnih voda bomo uporabili različne metode vzorčenja vode in usedlin, konvencionalno gojenje in metagenomsko analizo, neodvisno od gojenja. Pristop, ki temelji na gojenju, je še vedno potreben za preučevanje dejanskega horizontalnega prenosa, frekvenc prenosa, gostiteljskih in okoljskih dejavnikov, ki vplivajo na frekvence prenosa ARG prek plazmidov in/ali fagov, vključno z njihovim obsegom gostiteljev, saj teh podatkov ni mogoče pridobiti samo z bioinformatičnim analizami in končno, vse pridobljene podatke bomo zbrali in ovrednotili s statistično analizo in napovedjo modelov, ki temeljijo na osnovi strojnega učenja.

SICRIS