Mikroplasty nie sú len znečisťujúce látky, ale aj vysoko komplexné materiály, ktoré uľahčujú vznik antimikrobiálnej rezistencie, aj bez použitia antibiotík. Hovorí to nová štúdia publikovaná v časopise Applied and Environmental Microbiology, ktorý vydáva Americká spoločnosť pre mikrobiológiu.
„Riešenie znečistenia plastmi nie je len environmentálny problém – je to kritická verejná zdravotná priorita v boji proti infekciám odolným voči liekom,“ povedala hlavná autorka štúdie Neila Gross, doktorandka v laboratóriu profesora Muhammada Zamana na Bostonskej univerzite.
Čítajte viac Antibiotiká novej generácie na dosah? Českým vedcom sa podaril veľký objav
Ako sa globálna spotreba plastov zvýšila, kontaminácia mikroplastmi sa stala rozšírenou, pričom odpadové vody sa stali hlavným rezervoárom. Zároveň sa globálne zvyšuje antimikrobiálna rezistencia, pričom environmentálne faktory hrajú kľúčovú úlohu. Mikroplasty sú dobre známe tým, že na svojich povrchoch uchovávajú bakteriálne komunity – tzv. „plastosféru“.
V novej štúdii sa výskumníci snažili kvantifikovať antimikrobiálnu rezistenciu na klinicky relevantných úrovniach a preskúmať, ako charakteristiky mikroplastov ovplyvňujú vývoj antimikrobiálnej rezistencie. Výskumníci použili rôzne druhy plastov: polystyrén, ako sú napríklad obalové materiály, polyetylén, ktorý sa nachádza v plastových vreckách so zipsom a polypropylén, ktorý sa nachádza v debnách, fľašiach a pohároch. Skúmali tiež rôzne veľkosti plastov – od pol milimetra do 10 mikrometrov – podobná veľkosť ako bežná baktéria.
Inkubovali ich s baktériou Escherichia coli počas 10 dní. Každé 2 dni výskumníci kontrolovali minimálne inhibičné koncentrácie, alebo množstvo antibiotika potrebného na zničenie infekcie, aby zistili, či baktérie rastú v rezistencii, alebo nie.
Čítajte viac Vedci bijú na poplach. Životu dôležité lieky prestávajú účinkovať, zomierajú milióny
Výskumníci zistili, že mikroplasty, bez ohľadu na testovanú veľkosť a koncentráciu, uľahčili vznik multirezistencie voči 4 testovaným antibiotikám (ampicilín, ciprofloxacín, doxycyklín a streptomycín) v E. coli do 5–10 dní po expozícii.
Výskumníci ukázali, že mikroplasty sami o sebe môžu podporiť zvýšený vývoj antimikrobiálnej rezistencie. „To znamená, že mikroplasty podstatne zvyšujú riziko, že antibiotiká prestanú byť účinné pri rôznych infekciách s vysokým dopadom,“ povedala Gross.
Zomierajú milióny
Nadužívanie antibiotík spôsobuje, že baktérie začínajú byť voči nim odolné a tieto lieky na ne účinkujú čoraz menej. Ročne pre túto antimikrobiálnu rezistenciu zomiera v EÚ približne 35-tisíc ľudí, celosvetovo je to až 5 miliónov úmrtí. Podľa údajov Eurobarometra z roku 2018 až 61 percent ľudí na Slovensku nevedelo, že antibiotiká neúčinkujú proti vírusom a až 25 percent Slovákov uviedlo, že naposledy užilo antibiotiká proti chrípke alebo prechladnutiu.
Predchádzajúci výskum sa zameriaval najmä na rezistenciu spôsobenú antibiotikami, bez zohľadnenia úlohy environmentálnych znečisťujúcich látok, ako sú mikroplasty. Štúdie o mikroplastoch sa väčšinou zameriavali na faktory rezistencie, ako sú gény rezistentné voči antibiotikám a biofilmy, a nie na rýchlosť alebo rozsah antimikrobiálnej rezistencie cez ich minimálnu inhibičnú koncentráciu voči rôznym antibiotikám.
Čítajte viac Mikroplasty sa zavŕtajú do našich mozgov, zistili vedci. Následky zatiaľ nepoznajú, no prstom ukazujú na tieto choroby
Výskumníci zistili, že rezistencia spôsobená mikroplastmi a antibiotikami bola často významná, merateľná a stabilná, aj po odstránení antibiotík a mikroplastov z baktérií. To znamená, že expozícia mikroplastom môže selektovať genotypické alebo fenotypické znaky, ktoré udržujú antimikrobiálnu rezistenciu, nezávisle od tlaku antibiotík.
„Naše zistenia ukazujú, že mikroplasty aktívne podporujú vývoj antimikrobiálnej rezistencie v E. coli, aj v prípade, že antibiotiká nie sú prítomné, pričom rezistencia pretrváva aj po expozícii antibiotikám a mikroplastom,“ povedala Gross. „To vyzýva na prehodnotenie názoru, že mikroplasty sú len pasívnymi nosičmi rezistentných baktérií, a zdôrazňuje ich úlohu ako aktívnych ohnísk pre vývoj antimikrobiálnej rezistencie.“
Vzhľadom na to, že mikroplasty z polystyrénu podporovali najvyššie úrovne rezistencie, a že tvorba biofilmu – ktorá je známa tým, že zvyšuje prežitie baktérií a rezistenciu voči liekom – bola kľúčovým mechanizmom, výsledky zdôrazňujú naliehavú potrebu riešiť znečistenie mikroplastmi v rámci snáh o zmiernenie antimikrobiálnej rezistencie.
