Cercetătorii de la Universitatea din Boston au fost şocaţi să constate că rezistenţa antimicrobiană a bacteriilor este consolidată atunci când sunt expuse la particule de plastic.
Microplasticele - fragmente mici de resturi de plastic - sunt răspândite pe întreaga planetă. Acestea au ajuns în lanţurile alimentare, s-au acumulat în oceane, s-au grupat în nori şi pe munţi şi au fost găsite în organismul uman în proporţii alarmante.
Oamenii de ştiinţă s-au grăbit să descopere impactul neprevăzut pentru atât de mult plastic care există în noi şi în mediul înconjurător.
O consecinţă posibilă şi surprinzătoare: bacterii mai rezistente la medicamente.
În cadrul unei descoperiri surprinzătoare, o echipă de cercetători de la Universitatea din Boston (BU) a constatat că bacteriile expuse la microplastice au devenit rezistente la mai multe tipuri de antibiotice utilizate în mod obişnuit pentru tratarea infecţiilor.
Ei spun că acest lucru este deosebit de îngrijorător pentru oamenii din zonele cu densitate ridicată şi sărace, cum ar fi coloniile de refugiaţi, unde plasticul aruncat se acumulează şi infecţiile bacteriene se răspândesc cu uşurinţă.
Studiul a fost publicat marţi, în revista Applied and Environmental Microbiology.
„Faptul că există microplastice peste tot în jurul nostru, şi chiar mai mult în locuri sărace, unde sanitaţia poate fi limitată, este o parte izbitoare a acestei observaţii”, a declarat într-un comunicat Muhammad Zaman, profesor de inginerie biomedicală la Colegiul politehnici a BU, care studiază rezistenţa antimicrobiană (RAM) şi sănătatea refugiaţilor şi migranţilor.
„Există cu siguranţă o îngrijorare că acest lucru ar putea prezenta un risc mai mare în comunităţile care sunt dezavantajate şi nu face decât să sublinieze nevoia de mai multă vigilenţă şi o înţelegere mai profundă a interacţiunilor între microplastice şi bacterii”, spune el.
Se estimează că există 4,95 milioane de decese asociate cu infecţiile rezistente la antimicrobiene în fiecare an, potrivit Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii (OMS).
Bacteriile devin rezistente la antibiotice din mai multe motive diferite, inclusiv utilizarea greşită şi prescrierea excesivă a medicamentelor, dar un factor imens care alimentează rezistenţa este micro-mediul - mediul înconjurător imediat al unui microb - în care bacteriile şi virusurile se reproduc.
În laboratorul Zaman de la BU, cercetătorii au testat riguros modul în care o bacterie comună, Escherichia coli (E. coli), a reacţionat atunci când s-a aflat într-un mediu închis cu microplastice.
„Plasticele oferă o suprafaţă de care bacteriile se aşază şi pe care o colonizează”, spune Neila Gross (ENG'27), doctorandă la BU în ştiinţa şi ingineria materialelor şi principalul autor al studiului.
Odată ce se află pe orice suprafaţă, bacteriile creează un biofilm - o substanţă lipicioasă care acţionează ca un scut, protejând-le de invadatori şi menţinându-le fixate în siguranţă. Chiar dacă bacteriile pot dezvolta biofilme pe orice suprafaţă, cercetătorii au observat că microplasticul a supraîncărcat biofilmele bacteriene atât de mult încât, atunci când antibioticele au fost adăugate la amestec, medicamentul nu a putut penetra acest scut.
„Am constatat că biofilmele de pe microplastice, comparativ cu alte suprafeţe precum sticla, sunt mult mai puternice şi mai groase, ca o casă cu o tonă de izolaţie”, spune Gross.
„A fost uluitor să vedem asta”., a remarcat ea.
Rata rezistenţei la antibiotice pe microplastice a fost atât de ridicată în comparaţie cu alte materiale, încât cercetătoriiaua efectuat experimentele de mai multe ori, testând diferite combinaţii de antibiotice şi tipuri de material plastic. De fiecare dată, rezultatele au rămas constante.
„Demonstrăm că prezenţa materialelor plastice face mult mai mult decât să ofere o suprafaţă pe care bacteriile să se aşeze - ele conduc de fapt la dezvoltarea organismelor rezistente”, spune Zaman. Acesta conduce Centrul BU privind strămutarea forţată, care are misiunea de a îmbunătăţi viaţa persoanelor refugiate din întreaga lume.
Cercetările anterioare au arătat că refugiaţii, solicitanţii de azil şi populaţiile strămutate forţat prezintă un risc crescut de a contracta infecţii rezistente la medicamente, din cauza faptului că trăiesc în tabere supraaglomerate şi există bariere sporite în ceea ce priveşte primirea asistenţei medicale.
„Din punct de vedere istoric, oamenii au asociat rezistenţa la antibiotice cu comportamentul pacienţilor, cum ar fi faptul că nu iau antibiotice aşa cum au fost prescrise. Dar o persoană nu a făcut nimic pentru a fi forţată să trăiască într-un anumit mediu, iar faptul este că sunt mai expuse la infecţii rezistente”, spune Zaman.
Acesta este motivul pentru care cauzele sociale şi de mediu ale superbacteriilor rezistente la medicamente nu pot fi ignorate, spune el.
Începând cu 2024, se estimează că există 122 de milioane de persoane refugiate la nivel mondial, potrivit Aenţiei Internaţionale pentru Refugiaţi (UNHCR).
Potrivit lui Zaman, prevalenţa microplasticelor ar putea adăuga un alt element de risc la sistemele de sănătate deja subfinanţate şi insuficient studiate, care deservesc refugiaţii.
Cercetătorii spun că următorul pas este să afle dacă descoperirile lor din laborator se transpun în lumea reală. Ei speră să înceapă studii cu parteneri de cercetare din străinătate pentru a supraveghea taberele de refugiaţi în vederea depistării bacteriilor şi virusurilor rezistente la antibiotice legate de microplastice.
De asemenea, îşi propun să descopere mecanismele exacte care permit bacteriilor să deţină o aderenţă atât de puternică asupra plasticului.
„Plasticele sunt foarte adaptabile”, spune Gross, iar compoziţia lor moleculară ar putea ajuta bacteriile să înflorească, dar nu este clar cum se întâmplă acest lucru.
O teorie, spune ea, este că materialele plastice resping apa şi alte lichide, ceea ce permite bacteriilor să se ataşeze uşor. Dar, în timp, materialele plastice încep să primească umezeală, ceea ce înseamnă că este posibil ca microplasticele să absoarbă antibioticele înainte ca acestea să ajungă la bacteriile ţintă.
De asemenea, cercetătorii au constatat că, chiar şi atunci când microplasticele au fost eliminate din ecuaţie, bacteriile pe care le găzduiau odinioară şi-au păstrat capacitatea de a forma biofilme mai puternice.
„Prea des, aceste probleme sunt privite din perspectiva politicii, a relaţiilor internaţionale sau a imigraţiei, şi toate acestea sunt importante, dar povestea care lipseşte adesea este ştiinţa de bază”, spune Zaman.
„Sperăm că această cercetare poate determina mai mulţi oameni de ştiinţă şi mai mulţi cercetători să se gândească la aceste lucruri”, a concluzionat cercetătoarea.
Această cercetare a fost susţinută de Fundaţia Naţională pentru Ştiinţă, din Statele Unite.
