Em todo o mundo, mais de 500.000 crianças menores de cinco anos morrem a cada ano devido a infecções bacterianas gastrointestinais, principalmente em comunidades com acesso limitado à água potável, saneamento e infraestrutura de higiene. Mas, para mitigar essa ameaça à saúde pública, os cientistas precisam entender melhor como esses patógenos se espalham. Agora, uma equipe de pesquisadores da UC Berkeley demonstrou que o ambiente doméstico pode desempenhar um papel mais importante na transmissão do que se pensava anteriormente. Usando uma nova abordagem para examinar os padrões de compartilhamento de cepas bacterianas, eles descobriram que a água potável armazenada é uma via de transmissão fundamental para a bactéria E. coli dentro e entre domicílios em países em desenvolvimento.
Suas descobertas, publicadas na Nature Microbiology , oferecem novos insights sobre o papel que a água potável contaminada desempenha na disseminação de infecções gastrointestinais e cepas bacterianas resistentes a antibióticos — e podem levar a estratégias eficazes de mitigação para proteger a saúde das crianças. De acordo com Amy Pickering , professora associada de engenharia civil e ambiental e pesquisadora principal do estudo, estudos anteriores se concentraram na troca de bactérias entre animais e humanos. Sua equipe decidiu explorar o papel da água potável e do solo como vias pouco estudadas. “Estávamos interessados em entender o papel do ambiente doméstico na transmissão bacteriana para humanos”, disse ela. “E nossas descobertas mostraram que a água é, na verdade, uma das vias de transmissão mais importantes para bactérias patogênicas e resistentes a medicamentos.”
Para observar como cada uma das três principais vias — humana, animal e ambiental — contribui para a disseminação bacteriana nessas comunidades, a equipe de Pickering desenvolveu um método de rastreamento de cepas bacterianas escalável e de alto rendimento, chamado PIC-seq (Pooled Isolated Colonies-seq). Usando essa ferramenta, os pesquisadores conseguiram sequenciar até cinco cepas bacterianas por amostra, em vez da tradicional, que consiste em apenas uma cepa por amostra. “O PIC-seq provou ser um divisor de águas”, disse Pickering. “Ele nos permitiu obter visões mais abrangentes do compartilhamento de cepas dentro e entre domicílios.”
Em seguida, estudaram os padrões de compartilhamento de cepas de E. coli em duas famílias localizadas em assentamentos urbanos informais em Nairóbi, Quênia. Esses ambientes comunitários geralmente consistem em condomínios com um pátio compartilhado. Como comunidades com poucos recursos, elas também têm acesso limitado a serviços básicos e infraestrutura, e a água potável das famílias é frequentemente armazenada em galões e baldes de plástico.
Os pesquisadores coletaram fezes humanas, de aves e de cães, armazenaram amostras de água e solo de cada domicílio. Em seguida, cultivaram colônias de E. coli a partir das amostras e usaram PIC-seq para analisar as diferentes cepas. “Encontramos um nível maior de compartilhamento de cepas entre humanos e água potável armazenada do que entre humanos e animais domésticos dentro de casa”, disse Daniel Daehyun Kim, pesquisador de pós-doutorado e principal autor do estudo. “Essas descobertas ressaltam que o ambiente pode desempenhar um papel tão significativo na transmissão bacteriana quanto o dos animais — ou até mais.”
Ao analisar a água potável contaminada, os pesquisadores também identificaram cepas de E. coli portadoras de genes de alto risco para resistência a antibióticos. Esses genes poderiam ser transmitidos a outras bactérias por meio de transferência horizontal de genes, permitindo a disseminação de cepas resistentes a antibióticos na comunidade, outra séria ameaça à saúde. Além disso, o estudo ofereceu pistas sobre potenciais estratégias de mitigação. Domicílios com acesso a água clorada apresentaram menor taxa de contaminação por E. coli na água potável armazenada. Com base nessas descobertas, os pesquisadores sugerem que a água clorada em nível comunitário pode oferecer uma abordagem prática para prevenir a disseminação de cepas bacterianas e resistentes a medicamentos entre os membros da família, bem como entre diferentes domicílios. “No geral, as descobertas do nosso estudo destacam a importância da água potável segura para mitigar a disseminação de bactérias patogênicas e resistentes a antibióticos”, disse Kim, “o que é fundamental para proteger a saúde das crianças nessas comunidades”.
