Mikroplasty by mohly být vytvářet nebezpečné bakterie rezistentní na antibiotika

Mikroplasty by mohly přeměnit bakterie na superbugy rezistentní na drogy

Podle Marta Zaraska editoval Lauren J. Young

Pro bakterie, mikroplastiky jsou perfektním místem pro setkání – majetkové, intimní povrchy, kde se mikroby mohou držet, choulit se zblízka a vyměnit si geny. A tyto přeplněné bakteriální chov mohou představovat hrozbu pro lidské zdraví. Rostoucí tělo nového Výzkum ukazuje že mikroplastiky mohou podporovat Antimikrobiální rezistence– Fenomén, ve kterém se patogeny přizpůsobují odolat drogám, což je náročné léčit infekce. Rostoucí krize antimikrobiální rezistence tvrdila pět milionů životů V roce 2019 se promítlo číslo Double do roku 2050. V srpnovém výzkumu vědci upozornili na „Tichá tsunami„Odolnosti vůči antibiotikům řízené plasty. Několik dalších nedávných článků naznačuje, že mikroplasty slouží jako lepší domovy pro patogeny než některé přirozené látky, ačkoli mechanismy nejsou plně pochopeny.

„Prostě jsme povrch opravdu poškrábali,“ říká Timothy WalshMikrobiolog na Oxfordské univerzitě, který dříve studoval antimikrobiální rezistenci a mikroplastika.

Když se bakterie setkávají s povrchem – pramen dřeva vznášejícího se ve vodě nebo rukojeti dveří – drží se k němu a navzájem a vytvářejí biofilm. Když se připojují, „rostou a proliferují,“ říká Mohamedbiomedicínský inženýr na Bostonské univerzitě. V biofilmu žijí bakterie blízko sebe, což usnadňuje přenos genetického materiálu z jedné buňky do druhé v „v podstatě bakteriální pohlaví“, říká Emily StevensonVýzkumný pracovník veřejného zdraví na University of Exeter v Anglii a vedoucí autor v srpnovém revizní dokumentu. Čím více šancí mikroby dostávají k výměně genů obecně, tím větší je šance, že musí šířit DNA, které kódy pro rezistenci na antibiotika.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.

Vědci v Německu, Kostarice a Velké Británii poprvé zjistili znepokojivý trend v roce 2018, kdy to ukázali Bakterie na mikroplastech byly více nakloněny Než volně žijící bakterie pro výměnu genů kódujících rezistenci na trimethoprim, antibiotikum běžně používané k léčbě infekcí močového měchýře a průjmu cestovatele. Jiný výzkum od té doby ukázal, že geny antimikrobiální rezistence byly běžnější na plastisféře – komunitě mikrobů žijících na plastech – spojených s těmi ve vodě nebo půdě.

Vědci se však ptali, zda detekce vysokého množství antimikrobiální rezistence Geny ve skutečnosti se překládá na vyšší množství odolnosti bakterie-Patogeny přežívající, přestože jsou doseděny drogami.

Studie zveřejněná v březnu nabízí silný důkaz, že ano. Vědci testovali pěstování laboratoře Vykazovali chill Biofilmy v různých prostředích, včetně mikroplastů, na drobných skleněných fragmentech a v buněčných kultivačních médiích. Našli to Patogeny na plastisféře nejen rostly rychleji—Porifikace dřívějšího výzkumu – ale co je důležité, bylo těžší zabít, když bylo léčeno několika různými antibiotiky. Účinky „byly výrazně větší, než jsme očekávali,“ říká Zaman, který byl vedoucím autorem studie. Například po aplikaci široce používaného antibiotického ciprofloxacinu byla rezistence 75krát vyšší mezi E. coli pěstované na mikroplastech než ty pěstované samostatně.

Zdá se, že tyto účinky nejsou omezeny na laboratorní bakterie. Vědci v Německu a Polsku přidali mikroplastiky do vzorků vody odebrané z Oder, hlavní evropské řeky. Výsledky, zveřejněné v květnu v Vědecké zprávy, odhalil, že po týdnu inkubace bakterie způsobující onemocnění-například jako E. coli,Klebsiell pneumoniae a Salmonella –byly hojnější ve vzorcích s přidanými plasty než u těch bez nich. A co víc, počet genů rezistence na antibiotiku byl také vyšší u plastisféry.

Stevenson poukazuje na další bystrou studii, zveřejněné v květnu, že zapojil zátoku v Číně Xiamen. Vědci ponořili jednotlivé pytle různých mikroplastů a přírodních povrchů do vody a provedli různé testy na výsledných biofilmech – running analýzy tvorby biofilmu, metabolické aktivitě, geny rezistence na antibiotiku a geny rezistence na antibiotiku a geny a antibiotické rezistenci a geny a aktuální Rezistence proti třem antibiotikům. Výsledky naznačují, že biofilmy obsahující metabolicky aktivní, rezistentní bakterie byly podle autorů studie asi 10krát vyšší pravděpodobnost, že se tvoří na mikroplastikách než na přirozených površích, což odpovídá asi 10násobnému vyššímu riziku lidského zdraví.

Jak tedy na prvním místě vznikají geny rezistence na antibiotiku? Červencová studie v Vědecké zprávy zkoumá jednu teorii: Antibiotika se mohou také držet na mikroplastech. Autoři studie ukázali, že běžná antibiotika, jako je amoxicilin a tetracyklin, se držely mikroplastů – a že čím starší mikroplastika byla, tím snadněji se k nim antibiotika spojují. Jak stárnou, mikroplasty jsou drsnější a elektrostatičtější, což je ještě zlepšuje při zachycování antibiotik. Kombinace biofilmů antibiotik a patogenních bakterií na mikroplastikách by mohla teoreticky vést vývoj antimikrobiální rezistence.

Stevenson říká, že otázka, zda jsou mikroplasty výrazně lepší při vyvolávání antimikrobiální rezistence než jiné povrchy, jako je dřevo nebo sklo, zdaleka není usazena, ale pouhá skutečnost, že plasty mají potenciál nést nebezpečné patogeny a antibiotika, je důvod, aby se starali.

Mikroplasty byly detekovány téměř ve všem vzduch, voda, rostliny a jídloa jak jsou požívány, oni Bioaccumulate V tkáních zvířat – včetně lidské mozky. Předběžné Studie myši Naznačuje, že mikroplasty ve střevním mikrobiomu mohou být také úrodnou zemí pro bakterie rezistentní na antibiotiku: myši vystavené mikroplastikám a tetracyklinu měly více antibiotických rezistenčních genů ve své střevní mikrobiotě než hlodavci exponované pouze antibiotiku. „Tyto věci si zaslouží vážné vyšetřování,“ říká Zaman.

A co víc, Cestování mikroplastů a nezhoršujte. Kousky plastů přenášejících bakterie odolné vůči více lékům byly nalezeny tak dálkově jako Antarktida. Potenciál mikroplastů pro raketoplán antimikrobiálně rezistentních bakterií po celém světě způsobuje, že se Zaman obává, že se obává znečištění plastu, které může vyzvednout patogeny v čistírnách odpadních vod, nemocničních odpadních vod nebo uprchlických táborech-druhé, které v současné době vyšetřuje.

„Myslím, že je zcela jasné, že vidíte obohacení bakterií rezistentních na antibiotika a genů rezistence na antibiotiku na plastových částicích,“ říká Johan Bengtsson-PalmeMikrobiolog na Chalmers University of Technology ve Švédsku, jehož výzkum se zaměřuje na rezistenci na antibiotika. Ale to, kolik hrozeb odvozených od plastik-odolných proti drogám představuje pro člověka otázka, je však zbývá být plně pochopena, říká.

Je čas postavit se za vědu

Pokud se vám tento článek líbil, rád bych požádal o vaši podporu. Vědecký Američan sloužil jako obhájce vědy a průmyslu po dobu 180 let a právě teď může být nejkritičtějším okamžikem v této historii dvou století.

Byl jsem Vědecký Američan Předplatitel od svých 12 let a pomohlo to utvářet způsob, jakým se dívám na svět. Dejte mi vědět Vždy mě vzdělává a potěší a inspiruje pocit úcty pro náš obrovský, krásný vesmír. Doufám, že to také pro vás.

Pokud Přihlaste se k odběru Vědecký AmeričanPomáháte zajistit, aby naše pokrytí bylo soustředěno na smysluplný výzkum a objev; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře po celé USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy se hodnota samotné vědy příliš často nerozpoznala.

Na oplátku získáte základní zprávy, Upmasující podcastyBrilantní infografika, zpravodaje nemohu vynechatMust-Watch videa, náročné hrya nejlepší psaní a hlášení vědeckého světa.

Nikdy nebylo důležitější čas, abychom se postavili a ukázali, proč věda záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.