Phytotelm to assess bacterial multi-resistance to the antibiotics in a deep tropical forest

Abstract

Paradoxically, the use of antibiotics has resulted in the proliferation of resistant microorganisms in environments where they were not thought to be likely to appear. In this context, this research aimed to evaluate the phytotelmata as a matrix to detect the presence of bacterial strains with antibiotic resistance in the deep understory of tropical cloud forest and in a nearby rural town. The study was carried out in the Santa Elena Cloud Forest Reserve and the urban zone of the Santa Elena town, only 10 km. A compounded sample of phytotelm water was collected from 10—15 bromeliads and heliconia plants by site. Gram-negative bacterial strains found were evaluated to antibiotic susceptibility tests (13 antibiotics). In both sites, five strains presented multi-resistance to more than three antibiotics. Overall, antibiotics possessing cell wall synthesis inhibitor mechanisms were the most common with resistance for both sites followed by those acting as protein synthesis inhibitors. NMDS and PERMANOVA revealed that both environments had a similar response to antibiotic resistance (P > 0.05). The detection of bacterial multi-resistance to antibiotics in understory phytotelm water could become a quick tool to determine the degree of exposure of natural ecosystems to anthropogenic effects. This research opens the discussion of the potential dangers of the appearance of bacterial antibiotic multi-resistance in natural ecosystems, whose future impact is uncertain.

Paradójicamente, el uso de antibióticos ha provocado la proliferación de microorganismos resistentes en entornos donde no se pensaba que fueran probables de aparecer. En este contexto, esta investigación tuvo como objetivo evaluar los fitotelmas como matriz para detectar la presencia de cepas bacterianas con resistencia a antibióticos en el sotobosque profundo del bosque nuboso tropical y en un pueblo rural cercano. El estudio se llevó a cabo en el Reserva Bosque Nuboso Santa Elena y la zona urbana del poblado de Santa Elena, a sólo 10 km. A Se recogió una muestra compuesta de agua de fitotelmo de 10 a 15 plantas de bromelias y heliconias mediante sitio. Las cepas bacterianas Gram negativas encontradas fueron evaluadas mediante pruebas de susceptibilidad a antibióticos (13 antibióticos). En ambos sitios, cinco cepas presentaron multirresistencia a más de tres antibióticos. En general, Los antibióticos que poseen mecanismos inhibidores de la síntesis de la pared celular fueron los más comunes con resistencia. para ambos sitios seguidos de aquellos que actúan como inhibidores de la síntesis de proteínas. NMDS y PERMANOVA revelados que ambos ambientes tuvieron una respuesta similar a la resistencia a los antibióticos (P > 0,05). La detección de La multirresistencia bacteriana a los antibióticos en el agua del fitotelm del sotobosque podría convertirse en una herramienta rápida para determinar el grado de exposición de los ecosistemas naturales a los efectos antropogénicos. Esta investigación abre la discusión sobre los peligros potenciales de la aparición de multirresistencia bacteriana a los antibióticos en ecosistemas naturales, cuyo impacto futuro es incierto.