Kloakk gir viktig kunnskap i kampen mot antibiotikaresistens

Verdens helseorganisasjon beskriver antimikrobiell resistens (AMR) som en global utfordring som kan medføre store negative konsekvenser. I verste fall kan vi risikere en fremtid uten effektive antimikrobielle midler, der infeksjoner som i dag kan behandles med antibiotika igjen kan få dødelige utfall.

Med dette som bakteppe har Norsk institutt for vannforskning (NIVA) undersøkt tre kommunale avløpsrenseanlegg i Oslo og Akershus for å kartlegge om og hvor mye disse bidrar til spredningen av antibiotikaresistente bakterier og antibiotikaresistensgener i miljøet gjennom utslipp. Vannprøver ble tatt på avløpsrenseanleggene etter rensing og før utslipp til to viktige vannforekomster (Indre Oslofjord og Nitelva i Skedsmo kommune i Akershus). I tillegg ble det tatt prøver fra Nitelva nedenfor ett av de undersøkte anleggene.

– Noe av det viktigste vi fant ut var at private husholdninger sannsynligvis er en betydelig kilde til antibiotikaresistens i kloakken, og at sykehus ikke nødvendigvis bidrar mer enn til den generelle forurensningen. Dette viser også studier i andre land. Avløpsrenseanleggene reduserer en god del antibiotikaresistente bakterier som finnes i kloakken, men fjerner dem ikke fullstendig. Det betyr at de fleste resistente bakteriene vi undersøkte slippes kontinuerlig ut i vannmiljøet, sier NIVA-forsker Carsten Schwermer.

I vannprøver tatt fra elven tilknyttet ett av anleggene, fant forskerne overaskende høye konsentrasjoner av de fleste av de undersøkte antibiotikaresistensgenene. Samtidig viste vannprøver i elven ovenfor utslippspunktet omtrent det samme.

– Dette tyder på at konsentrasjoner i elven var uavhengig av tilførsel fra renseanlegget, sier Schwermer.

Finnes i større grad enn antatt

Undersøkelser i både kloakken, utslipp fra renseanleggene og i elven tyder altså på at antibiotikaresistens ikke lenger er begrenset til sykehusmiljøer. Antibiotikaresistens påvises sjeldent, men i økende grad, i miljøer utenfor sykehus også her i Norge, som så langt regnes som et lavprevalensland.

– Våre studier tyder imidlertid på at det ikke bare finnes gener med resistens mot de vanligste antibiotikaene; vi fant også gener med resistens mot noen typer som sjeldent brukes i Norge. Dette tyder på at disse resistensgenene finnes i større grad i de undersøkte vannmiljøene enn vi hadde forventet ut ifra andre studier, sier Schwermer.

Ifølge NIVA-forskeren krever en forståelse av spredning av antibiotikaresistens en helhetlig tilnærming, der human- og dyrehelse og miljø sees i sammenheng – en såkalt «one-health approach» (se figur om spredningsveier mellom mennesker, dyr og det ytre miljøet).

– Dette er en global utfordring og krever dermed samarbeid mellom mange ulike aktører og over landegrenser for å finne mulige løsninger, forklarer Schwermer.

Det er viktig å kartlegge samspillet mellom kilder, spredningsveier (piler), drivere og skjebne til antibiotikaresistens. I dag er det ukjent hvor mye kommunale avløpsanlegg bidrar til spredningen av antibiotikaresistente bakterier og antibiotikaresistensgener i miljøet gjennom utslipp til vannmiljøet. For å kunne sikre vår fremtidige helse, er forskning viktig for å få mer kunnskap om situasjonen. Slik kan myndighetene gjøre risikovurderinger og, basert på dette, ta beslutninger om implementering av strategier og effektive tiltak. (Illustrasjon: C. Schwermer)
 

Nasjonal strategi mot antibiotikaresistens

I den nasjonale strategien mot antibiotikaresistens 2015-2020 påpekes det at hvis antibiotika skal forbli et globalt fellesgode for kommende generasjoner, må det settes ambisiøse mål. Miljømyndighetene vil derfor skaffe bedre kunnskap om resistens i naturmiljøet, samt undersøke aktuelle tiltaksløsninger.

Kampen mot antibiotikaresistens tar utgangspunkt i to hovedstrategier: den ene er at unødvendig bruk av antibiotika må begrenses, og den andre at vi må hindre at resistens spres mellom mennesker, dyr og i miljøet.

Måles ikke i vannsektoren

I dag måles det ikke rutinemessig nivåer av antibiotika, antibiotikaresistente bakterier eller antibiotikaresistensgener i vannsektoren. I internasjonale forskningsmiljøer diskuteres det hvorvidt kommunale avløpsrenseanlegg er såkalte «hotspots» for utvikling av antibiotikaresistens. Man går nemlig ut ifra at avløpsrenseanlegg byr på gode vekstforhold og at de kan fremme overføring av resistensgener mellom ulike bakterier. Videre diskuteres det om og i hvilket omfang spredning av antibiotikaresistens til det ytre miljøet også skjer gjennom vannutslipp til vannmiljøet, og via slam til jordforbedring i landbruket.

– Det er store kunnskapshull om situasjonen i avløpsrenseanlegg. Blant annet er det ukjent hvilken effekt ulike behandlingsmetoder har på antibiotikaresistens i avløpsvannet, hvor mye antibiotikaresistens som slippes ut, og hvilken helserisiko vannutslipp forurenset med antibiotikaresistens har på mennesker og dyr, sier Schwermer.

– Vi trenger først og fremst en bedre forståelse for hva som egentlig skjer i de forskjellige renseprosessene i anleggene, og om omfanget av antibiotikaresistens som spres fra anleggene og ut i vannmiljøet. Deretter kan vi gi beslutningstakerne et godt grunnlag for å evaluere risikopotensialet for spredning. Basert på det kan anleggseiere vurdere behovet for effektive tiltaksløsninger, mener NIVA-forskeren.

Ved å analysere prøver tatt fra forskjellige steder i avløpsvannets vei, forsøker forskerne å kartlegge i hvilket omfang uønskede antibiotikaresistente bakterier og antibiotikaresistensgener sprer seg i miljøet. Bildet viser Nitelva i Skedsmo som ble undersøkt, nedenfor renseanleggets utslippspunkt. (Foto: C. Schwermer)
 

Viktig funn om rensing

Selv om avløpsanleggene per i dag ikke klarer å fjerne resistente bakterier og resistensgener fullstendig, vet man fortsatt for lite om både omfanget og mulige konsekvenser. NIVA-forskeren mener det er viktig å forske videre for å kunne svare på om og i hvilket omfang det trengs å iverksette egnete tekniske metoder for å fjerne antibiotikaresistens på anleggene – og hvilke metoder som er mest effektive og hensiktsmessige.

– Det er lurt å forstå hva som skjer slik at man er godt forberedt. Da vi testet en avansert filtreringsmetode på laboratoriet, ble alle undersøkte bakterier, inkludert antibiotikaresistente bakterier, fjernet fra anleggenes utslippsvann. Dette er et interessant og lovende funn, men vi vet for tiden ikke om også antibiotikaresistensgener lar seg like effektivt fjerne på samme måte, avslutter Schwermer.

Prosjektene ble gjennomført i forbindelse med programmet «New and emerging challenges and opportunities in wastewater reuse», som ble støttet av COST (European Cooperation in Science and Technology, www.cost.eu). Arbeidet ble støttet finansielt av NIVAs strategiske forskningsinitiativ SIS (NFR, kontrakt nr. 208430).