Dr. 朱利安Damashek研究了老化的水基础设施和抗生素耐药性之间的联系

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Dr. 朱利安Damashek研究了老化的水基础设施和抗生素耐药性之间的联系

研究结果进一步强调了为什么社区更新下水道和化粪池系统至关重要，否则就会危及那里居民的健康.

抗生素被许多人认为是20世纪医学创新的巅峰之作, 引入一种控制感染的新方法. 20世纪50年代, 它们被称为“特效药”,医生们的热情, 病人和其他人渴望一种新的药物选择，这种药物可以将曾经致命的细菌感染转变为可以治愈的疾病.

但世事无常, 包括细菌——它们进化并发展出保护自己免受这些药效强大的药物破坏的机制. 这种抗生素耐药性使其更难抵抗感染或有时, 使它们完全无法治疗. 它可以由抗生素药物的过度使用引起，也可以在地球上最基本和最重要的资源之一——水中发现.

抗生素耐药性是对人类健康的全球性威胁. 许多地表水资源是耐药基因(ARG)转移的环境热点, 农业径流和人类粪便被强调为水生系统ARGs的常见来源, 生物学助理教授尤感兴趣的东西. 朱利安Damashek.

“抗菌素耐药性是一个非常危险和昂贵的问题, 我们希望通过强调潜在的环境污染源, 我们能够帮助政治家和社会优先考虑在哪里花钱来防止这种污染.”

在他的研究中. 达玛谢克和他的同事在五年的时间里，从乔治亚州上奥科尼流域的115个地点季节性收集了992个溪流样本，测量了粪便标记基因和ARGs, 以农业和城市发展梯度为特征的地区.

发现了广泛的人类粪便污染, 反刍动物, 和家禽, 73%的样本对六种目标ARGs中的至少一种检测呈阳性.

而ARGs与人类粪便标志物密切相关, 许多高度污染的样本与污水排放无关, 粪便和ARG污染的预期来源.

根据他们的研究摘要，为了确定污染源. 达玛谢克和他的同事将ARG和粪便标记物数据与整个流域的土地利用/土地覆盖和废水基础设施的地理空间数据综合起来. 这项新颖的分析发现，arg和下水道密度测量之间存在很强的相关性, 下水道的长度, 样本流域内的化粪池系统老化, 这表明来自老化废水基础设施的非点源粪便污染可能是环境中人为ARGs的关键传播者.

研究结果进一步强调了为什么社区更新下水道和化粪池系统至关重要，否则就会危及那里居民的健康.

“在这一点上很难确切地说出来。. Damashek解释说. “但我们的数据表明，在许多地方，维护污水处理基础设施非常重要. 如果旧下水道管道或旧化粪池开始泄漏, 粪便和ARG污染似乎会渗入地下水，最终进入附近的溪流和河流. 在像纽约市中心这样的地方，污水处理设施非常陈旧, 对这些基础设施进行定期升级和维护以防止污染可能非常重要.”

虽然最初的研究是在上奥科尼流域进行的, 它不仅为该地区提供了洞察力, 还在于ARG如何在不同类型的环境和基础设施中传播.

“主要的地理差异似乎与人口发展有关. 城市、郊区和农村的污染源差别很大. 显然，不同地区污水处理基础设施的差异也很重要.”

尤蒂卡的学生们有机会亲自动手, 可以这么说, 作为博士后续研究的一部分. Damashek.

“其中一个项目是利用公开的DNA序列数据来研究旧金山湾和戈瓦纳斯运河的粪便污染和ARGs. Nicole Pickett(21届)参与了这项工作的早期阶段, 三一汉密尔顿(汉普顿大学22年)也参与其中——三一是一名暑期学生，通过2021年夏季国家暑期本科生研究项目(NSURP)资助与我一起工作.”

他们的数据是海报展示的一部分. 达马什克在尤蒂卡综合医疗会议上说.

“我也在做一些实地项目，研究莫霍克河及其尤蒂卡周围支流的类似动态. Matthew Fedullo(21届)和Brieann Lohmann(23届)都参与了这项工作的现场样本收集.”

随着研究的继续. 达玛谢克和他的同事们希望他们的努力不仅能提供洞察力, 但是希望改变, 即使这并不容易. arg源自非点源这一事实为遏制其传播带来了额外挑战.

“不幸的是，这使得防止它们在环境中传播变得更加困难和昂贵. 如果所有arg都来自一个单一的点源，比如一个污水处理厂, 集中精力升级这一来源将在很大程度上解决这个问题. 非点源的重要性意味着整个下水道系统或数十到数百个化粪池系统的升级和维护可能是必要的.”