Evaluación multi-criterio de métodos para detectar genes de resistencia antimicrobiana en efluentes hospitalarios y urbanos

Abstract

El enfoque One Health, promovido por la Organización Mundial de la Salud, integra la salud humana, animal y ambiental para abordar problemas de salud pública. En este contexto, la resistencia antimicrobiana se asocia con la presencia y transmisión de genes de resistencia en el ambiente, constituyendo una amenaza global agravada por el uso indiscriminado de antibióticos y la falta de monitoreo estandarizado. La vigilancia epidemiológica basada en aguas residuales surge como una estrategia no invasiva y representativa para evaluar la circulación de estos genes, aunque, especialmente, la etapa de concentración de muestras carece de estandarización. Se evaluaron comparativamente métodos para detectar los genes blaNDM, blaKPC y blaCTX en aguas residuales mediante un enfoque multicriterio. Se analizaron efluentes hospitalarios y urbanos, obtenidos de la Universidad Peruana Cayetano Heredia y la Universidad de Ingeniería y Tecnología. En el periodo I (2023) se compararon tres métodos de concentración y dos técnicas de purificación de ADN; en el periodo II (2024– 2025) se contrastaron los métodos mejor evaluados frente a protocolos que incorporan pre-enriquecimiento en medios selectivos. Todos los análisis se realizaron mediante PCR. Los resultados confirmaron la presencia de los tres genes, siendo blaCTX el más frecuente y el efluente hospitalario el de mayor carga relativa. Además, se aislaron bacterias multirresistentes, presuntamente pertenecientes a Klebsiella-Enterobacter-Citrobacter, Escherichia coli y Acinetobacter. El protocolo de centrifugación combinado con el kit ZymoBIOMICS mostró el mejor desempeño multicriterio. Se recomienda complementar con técnicas de mayor resolución genómica para caracterizar el contexto de los ARGs detectados.

The One Health approach, promoted by the WHO, integrates human, animal, and environmental health to address public health challenges. In this context, antimicrobial resistance (AMR) is associated with the presence and transmission of antimicrobial resistance genes (ARG) in the environment. Wastewater-based epidemiology (WBE) has emerged as a non-invasive and representative strategy to assess ARG circulation; however, the sample concentration step remains poorly standardized. This study comparatively evaluated methods for detecting the blaNDM, blaKPC, and blaCTX genes in wastewater using a multicriteria approach. Hospital and urban effluents were analyzed from the UPCH and the UTEC. In Period I (2023), three concentration methods and two DNA purification techniques were compared; in Period II (2024–2025), the best-performing methods were contrasted against protocols incorporating selectivemedia pre-enrichment. All analyses were performed using endpoint PCR. Results confirmed the presence of all three genes, with blaCTX being the most frequent and hospital effluent exhibiting the highest relative load. Additionally, multidrugresistant bacteria were isolated, presumably belonging to Klebsiella-EnterobacterCitrobacter, E. coli, and Acinetobacter. The centrifugation protocol combined with the ZymoBIOMICS kit showed the best performance. Further studies using higher-resolution genomic techniques are recommended to characterize the ARGs detected.