Inactivación de antibióticos de uso frecuente en humanos y animales, utilizando las lacasas recombinantes POXA 1B y GILCC 1, a escala de laboratorio

Resumen: Los antibióticos son el segundo grupo de fármacos con mayor presencia en aguas residuales a nivel mundial[1], ya que son muy utilizados en la industria ganadera para la prevención (profiláctico) y tratamiento de infecciones causadas por patógenos (metafilácticos), permitiendo así un crecimiento saludable con menor morbilidad y mortalidad del ganado. Los antibióticos se utilizan como suplementos nutricionales en la cría de animales destinados a la producción de carne, leche o huevos como, cerdos, bovinos, aves de corral y peces, también se utilizan en agricultura como biocidas en la producción de cultivos y frutas[2]. De acuerdo con la Food and Drug Administration (FDA) los antimicrobianos (de uso humano) aprobados para su uso en animales entre 2011-2020 en los Estados Unidos de América osciló entre 6,002,056 y 9,702,943 Kg anual, con una notable reducción entre 2018 y 2020 (6,032,298; 6,189,260 y 6,002,056, respectivamente). Por otra parte el uso de antimicrobianos (no usados en humanos) osciló entre 4,447420 y 5,882,221 Kg anual, también con una disminución importante en los últimos tres años (5,530,784; 5,279,098; 4,447,420, respectivamente), lo que muestra el gran esfuerzo realizado para controlar el uso de estas molécula[3]. La naturaleza química de los antimicrobianos, impide que sean absorbidos en el intestino de los animales, resultando en la excreción del 30 al 90%[4]. Como la mayoría de los antibióticos son solubles en agua, hasta 90% del antibiótico puede ser excretado en la orina y hasta 75% en las heces de los animales. En las heces se descomponen por oxido-reducción, hidrólisis y biodegradación, reduciendo la concentración; sin embargo, la función bactericida o bacteriostática[5] es un problema, ya que la exposición de los microorganismos a concentraciones subletales favorece la proliferación de la resistencia antimicrobianas y el incremento en la población de bacterias multirresistentes. Los antibióticos y sus productos de degradación generan contaminación ambiental causando impacto negativo en los ecosistemas, por la toxicidad sobre organismos acuáticos, bacterias algas y peces[6]. La resistencia antimicrobiana conduce al fracaso de los tratamientos; latencia de los procesos infecciosos, progresión de la enfermedad de aguda a crónica, transmisión de la infección, aparición de brotes, pérdidas económicas e incluso la aparición de reacciones adversas[7]. En ocasiones, los cultivos son fertilizados con excrementos animales y regados con aguas contaminadas con antibióticos, propiciando la diseminación de las cepas resistentes[8]. En la Unión Europea se consumen 19.4 dosis de antibióticos diarias por cada 10000 habitantes; siendo los frecuentes los β-lactámicos[9]. En el 2015, países de América consumieron ~2000 toneladas de antibióticos[10]. Recientemente el uso humano de antibióticos aumentó, debido a la automedicación, un fenómeno global en el cual, sin prescripción facultativa las personas se automedican, ignorando la dosis, el espectro, la clase y el tiempo de tratamiento[11]. En humanos los antimicrobianos no son metabolizados completamente y son excretados en gran proporción al medio ambiente a través de la orina y las heces, contaminando las fuentes hídricas. Los focos principales de contaminación con antibióticos de uso en humano, son las plantas farmacéuticas y las aguas residuales hospitalarias[12].