根据疾病预防控制中心的数据据美国疾病控制与预防中心(CDC)称,水传播疾病每年耗费美国医疗保健系统超过30亿美元,影响700多万美国人,尽管影响差异很大。
一项全校范围的合作强调了污水监测是对抗志贺氏菌和军团菌等水媒感染的关键工具。当这些疾病表现出抗菌素耐药性时,它们的治疗尤其具有挑战性,这意味着它们可以抵抗旨在消除它们的药物。
最近发表在《自然-水》杂志上的一项研究表明,污水监测提供了一种比单独检测更全面、更有效的检测抗菌素耐药性的方法。这种方法不仅更准确地确定耐药性,而且还将其与社会经济因素联系起来,而社会经济因素往往在耐药性的传播中起着重要作用。
弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系的普赖尔工程教授彼得·维克斯兰(Peter Vikesland)是该研究的通讯作者。其他作者包括Suraj Gupta(计算机科学),Xiaowei Wu(统计学),Liqing Zhang(计算机科学)和Amy Pruden(土木与环境工程)。
弗吉尼亚理工大学的团队与全校的专家合作,如Leigh-Anne Krometis(生物系统工程)、Alasdair Cohen和Julia Gohlke(人口健康科学),重点关注抗生素耐药性特别严重的农村社区。
在全球范围内,低收入和中等收入社区受到传染病和抗生素耐药性挑战的影响尤为严重。污水监测可能是解决这些不平等问题的一种开创性方法,在强调社会经济因素如何影响问题的同时,提供社区层面的阻力观点。
在美国国家科学基金会研究培训计划的支持下,这项工作旨在通过加强污水监测来对抗抗生素耐药性。这项倡议是由维克兰和弗拉林生命科学研究所领导的一项更广泛的努力的一部分,目的是利用技术对水生健康威胁进行环境监测。
该研究分析了来自62个国家的234个城市污水样本和来自23个国家的275个人类粪便样本的抗生素耐药性基因水平。纳入了社会经济数据,包括世界银行数据库中的治理和健康指标,以探索抗性基因与社会经济条件之间的联系。
通过机器学习,发现抗性基因的存在与社会经济因素之间存在显著关联。统计分析进一步证实,国与国之间的抗生素耐药基因变异较小。
总的来说,研究小组的发现表明,污水监测正在成为对抗抗生素耐药性的有力工具,可能有助于保护脆弱的社区。