Чи може пластик загрожувати лікуванню інфекцій?

Учені з Бостонського університету виявили, що мікропластик не лише забруднює довкілля, але й може спричиняти формування бактерій, стійких до антибіотиків, створюючи нову глобальну загрозу здоров’ю.

Невидимий каталізатор антибіотикорезистентності

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Applied and Environmental Microbiology, мікроскопічні частинки пластику можуть значно підвищувати стійкість бактерій до антибіотиків. Дослідники виявили, що бактерії, які зазнали впливу мікропластику, утворюють особливо щільні біоплівки, які захищають їх від дії лікарських препаратів.

“Пластик забезпечує поверхню, до якої бактерії прикріплюються і колонізують її”, – пояснює Ніла Гросс, провідна авторка дослідження. Прикріпившись до поверхні, бактерії формують біоплівку, яка діє як захисний щит від зовнішніх загроз.

Хоча бактерії здатні утворювати біоплівки на будь-яких поверхнях, експерименти показали, що мікропластик суттєво прискорює цей процес. Результатом стає створення сильнішого бар’єру, який запобігає проникненню антибіотиків до бактеріальних клітин.

Механізм посиленого захисту

Дослідники проводили серію експериментів з кишковою паличкою (E. coli), поширеним мікроорганізмом, який часто спричиняє інфекції. Вони порівнювали утворення біоплівок на мікропластику та інших поверхнях, таких як скло.

“Ми виявили, що біоплівки на мікропластику, порівняно з іншими поверхнями, такими як скло, набагато міцніші і товстіші, як будинок з тонною ізоляції”, – зазначає Гросс. Ця посилена біоплівка ефективно блокує дію антибіотиків, не даючи їм досягти клітин бактерій.

Навіть при випробуванні різних комбінацій антибіотиків на різних типах матеріалу, рівень стійкості бактерій на мікропластику залишався стабільно високим. Більше того, дослідники виявили, що навіть після видалення мікропластику бактерії зберігали здатність утворювати потужніші біоплівки.

Гіпотези та майбутні дослідження

Хоча точний механізм цього явища ще досліджується, науковці пропонують кілька можливих пояснень. Одна з теорій полягає в тому, що гідрофобна (така, що відштовхує воду) природа пластику полегшує початкове прикріплення бактерій.

З часом, коли пластик поглинає вологу, він може також абсорбувати антибіотики перш ніж вони досягнуть бактерій, додатково захищаючи мікроорганізми від їхньої дії.

“Ми демонструємо, що присутність пластику робить набагато більше, ніж просто забезпечує поверхню для прилипання бактерій – вона фактично призводить до розвитку стійких організмів”, – підкреслює професор Мухаммад Заман з Інженерного коледжу Бостонського університету.

Глобальні наслідки проблеми

Це відкриття викликає особливе занепокоєння в контексті глобального поширення мікропластику. Ці крихітні частинки, що утворюються внаслідок розпаду більших пластикових відходів, знаходять у найвіддаленіших куточках планети – від глибоководних океанічних жолобів до високогірних снігів.

Особливу тривогу викликає ситуація в перенаселених районах з недостатнім рівнем санітарії, таких як табори біженців, де накопичуються пластикові відходи і легше поширюються бактеріальні інфекції.

Дослідники планують розширити свої дослідження за межі лабораторії, співпрацюючи з міжнародними партнерами для моніторингу таборів біженців на наявність пов’язаних з мікропластиком антибіотикорезистентних бактерій.

На тлі щорічної смертності 4,95 мільйона людей від інфекцій, стійких до протимікробних препаратів, ці дослідження набувають критичного значення для розробки нових стратегій боротьби з антибіотикорезистентністю.

Ще одна недавня тривожна знахідка вчених – виявлення мікропластику в тканинах людського мозку – додатково підкреслює необхідність комплексного вирішення проблеми пластикового забруднення як для захисту навколишнього середовища, так і для збереження ефективності наших життєво важливих антибіотиків.