Contaminación fecal del agua, innovaciones y retos para detectarla

Contaminación fecal del agua, innovaciones y retos para detectarla

tratamiento del agua

Las bacterias indicadoras de contaminación fecal se han utilizado durante más de 150 años como parámetro de la calidad del agua, contribuyendo de forma muy relevante a prevenir riesgos para la salud pública. Sin embargo, el método convencional tiene sus limitaciones, que se proyecta mejorar con la búsqueda de indicadores alternativos y la aplicación de técnicas moléculares.

 

Han pasado muchas décadas desde que, en la segunda mitad del siglo XIX, se descubrió que ciertas enfermedades, como el cólera y la fiebre tifoidea, pueden transmitirse a través de agua contaminada con materia fecal. Un descubrimiento que ha salvado muchas vidas.

Desde entonces, la presencia en el agua de algunos tipos de bacterias coliformes, bacterias normalmente inofensivas que forman parte de la microbiota intestinal natural en humanos y otros animales de sangre caliente, se ha utilizado como herramienta simple y razonablemente fiable para diagnosticar la contaminación del agua potable con excrementos o filtraciones de las alcantarillas. 

La contaminación fecal del agua sigue siendo en la actualidad un problema de salud pública, con nuevos retos, como el envejecimiento de las infraestructuras de alcantarillado, el aumento de los fenómenos meteorológicos extremos que contribuyen a la contaminación de los recursos hídricos o la creciente amenaza de la expansión de las bacterias resistentes a los antimicrobianos. También el actual uso intensivo de las aguas recreativas necesita de un buen control y de acciones preventivas frente a la contaminación fecal. Por ejemplo, los virus entéricos que se derivan principalmente de fuentes humanas, en particular los norovirus humanos, lideran la carga global de enfermedades gastrointestinales transmitidas por el agua.

En este escenario, un estudio publicado en Water and Health revisa los avances y las tendencias en la vigilancia de este tipo de contaminación. Los autores concluyen que el uso de bacterias indicadoras fecales (BIF), como el coliforme fecal Escherichia coli,  sigue siendo una herramienta valiosa para evaluar la calidad y seguridad del agua. Sin embargo, desde hace tiempo se reconocen las limitaciones del indicador fecal bacteriano para caracterizar el riesgo, identificar las fuentes de contaminación y evaluar las intervenciones necesarias para prevenir infecciones.

El control microbiológico del agua mediante el análisis de indicadores bacterianos como Escherichia coli nos alerta de la presencia de contaminación fecal, pero a veces la relación entre la presencia/ausencia de los indicadores bacterianos y la presencia/ausencia de patógenos es inconsistente. No es posible distinguir entre las bacterias de origen natural y las bacterias de origen fecal encontradas en el agua, y además, la ausencia de bacterias indicadoras de contaminación fecal no implica necesariamente ausencia de patógenos.

Por otra parte,  las BIF tradicionales no permiten discriminar el origen de la contaminación fecal, un factor importante para evaluar el riesgo y las estrategias de mitigación más apropiadas.

Todo ello ha llevado a explorar nuevas posibilidades, entre las que el estudio destaca las siguientes.

Indicadores alternativos

En los últimos años, se han investigado diversos microbios fecales alternativos, que permitan superar las limitaciones de las BIF tradicionales. La alternativa seria utilizar como indicadores determinados microbios fecales asociados específicamente a su huesped y que compartan similitudes en el destino ambiental y los mecanismos de transporte de los patógenos de los cuales serian indicadores.

De particular interés se consideran los colifagos, virus bacteriófagos que infectan bacterias coliformes como E. coli. 

Los bacteriofagos infectan un huésped bacteriano específico para replicarse y presentan ventajas adicionales a los indicadores bacterianos porque son más abundantes en el medio ambiente que las bacterias, persisten durante más tiempo en el ambiente y aportan información sobre patógenos virales que pueden estar presentes en una contaminación fecal, incluidos los norovirus, el virus de la HepatitisA, rotavirus y adenovirus. Los colifagos imitan a los virus entéricos mejor que cualquier otro grupo de indicadores.

El atractivo de los fagos como indicadores radica además en la disponibilidad de métodos de detección factibles, rápidos y rentables, y en su abundancia en las aguas residuales de origen humano y animal. Fenómenos como el estrés, las lesiones o la reactivación, que frecuentemente conducen a una mala interpretación de los datos ambientales derivados de indicadores bacterianos, no afectan a los colifagos.

Por otra parte, los indicadores bacterianos tradicionales no pueden discriminar entre fuentes fecales, por lo que los indicadores fecales asociados a un huésped son interesantes para conocer la fuente de contaminación, un enfoque conocido como seguimiento de fuentes microbianas (MST, Microbial Source Tracking), que cada vez está más respaldado por los avances en la tecnología de secuenciación genética y la bioinformática.

 

Fuente: Microbial Indicators of Fecal Pollution: Recent Progress and Challenges in Assessing Water Quality

 

 

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