Evaluación de las bacterias aisladas de material particulado PM2.5 captado en tres estaciones de la red de monitoreo de calidad de aire del Área Metropolitana Valle de Aburrá

Abstract

En los últimos años, la contaminación del aire en ambientes urbanos y rurales, ha ido en aumento y es uno de los factores de mayor preocupación en salud pública. El material particulado PM2.5 es uno de los principales contaminantes atmosféricos que deterioran la calidad de aire. Este material particulado puede transportar bioaerosoles como bacterias y, debido a su tamaño o diámetro aerodinámico menor a 2.5μm, puede ser inhalado hasta los alveolos pulmonares, por lo que está fuertemente asociado a incrementos de mortalidad y morbilidad en poblaciones expuestas. En la presente investigación se evaluó la presencia de bacterias asociadas a la fracción del material particulado PM2.5 en dos zonas urbanas (MED-UNFM y MED-PJIC) y en una zona rural (BAR-PDLA) del Valle de Aburrá (Antioquia, Colombia, Sur América). En los últimos años, esta región viene presentando altas concentraciones de PM2.5, superando en varias ocasiones los limites permisibles para este contaminante atmosférico. El aislamiento, caracterización e identificación de bacterias asociadas a PM2.5 se realizó mediante técnicas dependientes de cultivo, caracterización molecular por análisis de espaciadores ribosomales intergénicos (RISA) y secuenciación del ADNr 16S. Se identificaron Bacterias pertenecientes a los phyla Proteobacteria, Actinobacteria y Firmicutes. El phylum Firmicutes predominó en todos los puntos de muestreo con géneros como Bacillus, Staphylococcus, Paenibacillus, Lysinibacillus, Exiguobacterium y Macrococcus. Algunas especies de estos géneros han sido relacionadas con patogenicidad en plantas, animales y humanos. Adicionalmente, se estimó una mayor presencia de microorganismos relacionados con patogenicidad en las zonas urbanas, posiblemente influenciada por la concentración de PM2.5 y condiciones ambientales. Estos resultados aportan información importante para la comprensión de la distribución de microorganismos y la ecología de las bacterias en el aire y además, demuestran que la atmosfera de la región del Valle de Aburrá alberga bacterias que son de interés desde una perspectiva de la salud pública.

Abstract: In recent years, air pollution in urban and rural environments has been increasing and is one of the factors of greatest public health concern. PM2.5 particulate matter is one of the main pollutants that deteriorate air quality. This particulate matter can carry bioaerosols as bacteria and, because of its size or aerodynamic diameter of less than 2.5μm, it can be inhaled to the pulmonary alveoli, which is strongly associated with a rise in mortality and morbidity in exposed populations. In this research the presence of bacteria associated with the PM2.5 fraction of particulate matter was evaluated in two urban areas (MED-UNFM and MED-PJIC) and one rural area (BAR-PDLA) from the Aburrá Valley (Antioquia, Colombia South America). In recent years, this region has been showing high concentrations of PM2.5, exceeding several times the permissible limits for this air pollutant. The isolation, characterization and identification of bacteria associated with PM2.5 were performed by culture-dependent techniques, molecular characterization by ribosomal intergenic spacer analysis (RISA) and 16S rDNA sequencing. Bacteria belonging to the Proteobacteria, Actinobacteria and Firmicutes phyla were identified. The phylum Firmicutes dominated in all sampling points with several genera such as Bacillus, Staphylococcus, Paenibacillus, Lysinibacillus, Exiguobacterium and Macrococcus. Some species of these genera have been linked to pathogenicity in plants, animals and humans. Additionally, a greater presence of related pathogenic microorganisms in urban areas was estimated, possibly influenced by the concentration of PM2.5 and environmental conditions. These results provide important information for understanding the distribution of organisms and ecology of bacteria in the air and also show that the atmosphere in the Aburrá Valley harbours bacteria that are of interest from the public health perspective.