Los microplásticos podrían estar creando bacterias peligrosas resistentes a los antibióticos

Los microplásticos podrían estar convirtiendo bacterias en superbacterias resistentes a las drogas

Por Marta Zaraska editado por Lauren J. Young

Para bacterias, microplásticos son el punto de encuentro perfecto: superficies íntimas, donde los microbios pueden aferrarse, acurrucarse y cambiar los genes. Y estos zonas de reproducción bacteriana abarrotadas pueden representar una amenaza para la salud humana. Un creciente cuerpo de nuevo investigaciones que los microplásticos pueden combinar resistencia a la antimicrobiana—El fenómeno en el que los patógenos se adaptan a los medicamentos resistentes, lo que hace que sea difícil tratar las infecciones. La creciente crisis de resistencia antimicrobiana reclamó sobre cinco millones de vidas en 2019, un número proyectado para Doble para 2050. En una revisión de investigación de agosto, los científicos llamaron la atención sobre el “Tsunami silencioso“De la resistencia a los antibióticos impulsados ​​por los plásticos. Varios otros documentos recientes sugieren que los microplásticos sirven como mejores hogares para patógenos que algunas sustancias naturales, aunque los mecanismos no se comprenden completamente.

“Realmente hemos arañado la superficie”, dice Timothy Walshmicrobiólogo de la Universidad de Oxford, que previamente estudió resistencia a los antimicrobianos y microplásticos.

Cuando las bacterias se encuentran con una superficie, una astilla de madera que flotan en agua o una manija de la puerta, se pegan hacia la otra, formando una biopelícula. A medida que se adjuntan, “crecen y proliferan”, dice Muhammad ZamanIngeniero Biomédico en la Universidad de Boston. En una biopelícula, las bacterias viven muy juntas, lo que facilita la transferencia de material genético de una célula a otra en lo que es “básicamente sexo bacteriano”, dice Emily StevensonInvestigador de salud pública en la Universidad de Exeter en Inglaterra y autor principal del documento de revisión de agosto. Cuantas más posibilidades sean los microbios de intercambio en general, más posibilidades tienen de extender el ADN que codifican la resistencia a los antibióticos.

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Los científicos en Alemania, Costa Rica y el Reino Unido detectaron por primera vez la tendencia preocupante en 2018, cuando mostraron que Las bacterias en los microplásticos estaban más inclinados que las bacterias de vida libre para intercambiar genes que codifican resistencia a trimetoprima, un antibiótico comúnmente utilizado para tratar las infecciones de la vejiga y la diarrea del viajero. Desde entonces, otras investigaciones han demostrado que los genes de resistencia a los antimicrobianos eran más comunes en la plastisferio, la comunidad de microbios que viven en plásticos, comparados con aquellos en agua o suelo.

Pero los científicos han cuestionado si la detección de grandes cantidades de resistencia a los antimicrobianos genes en realidad se traduce en mayores cantidades de resistencia Bacteria—Patógenos que sobreviven a pesar de ser empapados con drogas.

Un estudio publicado en marzo ofrece una fuerte evidencia de que sí. Los científicos probaron cultivados en laboratorio Escherichia coli Biopelículas en varios entornos, incluso en microplásticos, en pequeños fragmentos de vidrio y en medios de cultivo celular. Descubrieron que Los patógenos en la plastisferio no solo crecieron más rápido—Confirmando la investigación anterior, pero lo más importante, fue más difícil de matar cuando se trataba con varios antibióticos diferentes. Los efectos “fueron significativamente mayores de lo que esperábamos”, dice Zaman, autor principal del estudio. Por ejemplo, después de aplicar la ciprofloxacina antibiótica ampliamente utilizada, la resistencia fue 75 veces mayor entre E. coli cultivado en microplásticos que los cultivados solos.

Estos efectos no parecen estar limitados a las bacterias cultivadas en laboratorio. Investigadores en Alemania y Polonia agregaron microplásticos a muestras de agua tomadas de Oder, un importante río europeo. Los resultados, publicados en mayo en Informes científicos, reveló que después de una semana de incubación, bacterias que causan enfermedades, como E. coli,Klebsiell pneumoniae y Salmonela-fueron más abundantes en muestras con los plásticos agregados que en aquellos sin ellos. Además, el número de genes de resistencia a los antibióticos también fue mayor entre la plastisferia.

Stevenson señala otro estudio perspicaz, publicado en mayo, que involucró una bahía en Xiamen, China. Los científicos sumergieron bolsas individuales de diferentes microplásticos y superficies naturales en el agua y realizaron varias pruebas en las biopelículas resultantes: análisis de análisis sobre la formación de biopelículas, actividad metabólica, genes de resistencia a los antibióticos y actual Resistencia contra tres antibióticos. Los resultados sugieren que las biopelículas que contienen bacterias metabólicamente activas y resistentes tenían aproximadamente 10 veces más probabilidades de formarse en microplásticos que en superficies naturales, lo que equivale a un riesgo de salud humana 10 veces mayor, según los autores del estudio.

Entonces, ¿cómo surgen los genes de resistencia a los antibióticos en los microplásticos en primer lugar? Un estudio de julio en Informes científicos Investiga una teoría: Los antibióticos también pueden aferrarse a los microplásticos. Los autores del estudio mostraron que los antibióticos comunes, como la amoxicilina y la tetraciclina, se pegan a los microplásticos, y que, cuanto más antiguos eran los microplásticos, más fácilmente los antibióticos unidos a ellos. A medida que envejecen, los microplásticos se vuelven más duros y más electrostáticos, lo que los hace aún mejores para atrapar antibióticos. La combinación de antibióticos y biofilmas de bacterias patógenas en microplásticos podría impulsar teóricamente la evolución de la resistencia antimicrobiana.

Stevenson dice que la cuestión de si los microplásticos son significativamente mejores para estimular la resistencia antimicrobiana que otras superficies como la madera o el vidrio está lejos de asentarse, pero el mero hecho de que los plásticos tienen el potencial de transportar patógenos peligrosos y antibióticos es una razón suficiente para preocuparse.

Se han detectado microplásticos en casi todo, desde aire, agua, plantas y alimentoy a medida que se ingieren, ellos bioacumulado En los tejidos de los animales, incluido cerebro humano. Un preliminar estudio del ratón sugiere que los microplásticos en el microbioma intestinal también pueden ser terrenos fértil para bacterias resistentes a los antibióticos: los ratones expuestos tanto a los microplásticos como a la tetraciclina tenían más genes de resistencia a los antibióticos en su microbiota intestinal que los roedores expuestos solo a los antibióticos. “Este tipo de cosas merecen una investigación seria”, dice Zaman.

¿Qué es más? Viajes de microplásticos y no degrade. Piezas de plástico que transportan bacterias resistentes a múltiples fármacos se han encontrado tan remotamente como la Antártida. El potencial de los microplásticos para transportar bacterias resistentes a los antimicrobianos en todo el mundo hace que Zaman sea particularmente preocupado por la contaminación plástica que puede recoger patógenos en plantas de tratamiento de aguas residuales, aguas residuales o campos de refugiados del hospital, el último de los cuales está investigando actualmente.

“Creo que está bastante claro que ves un enriquecimiento de bacterias resistentes a los antibióticos y genes de resistencia a los antibióticos en partículas de plástico”, dice Johan Bengtsson-PalmeMicrobiólogo de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, cuya investigación se centra en la resistencia a los antibióticos. Pero la cantidad de amenaza de patógenos resistentes a las drogas derivados de plástico posa para los humanos es una pregunta que queda por entender completamente, dice.

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