Микропластик наносит вред окружающей среде гораздо сильнее, чем предполагалось ранее. Ученые обнаружили, что крошечные частицы пластика не только способствуют загрязнению планеты, но и могут ускорять распространение устойчивых к антибиотикам бактерий.
Исследователи Бостонского университета выяснили, что бактерии, контактирующие с микропластиком, быстрее приобретают резистентность к антибиотикам. Это представляет серьезную угрозу, особенно в перенаселенных районах и лагерях беженцев, где пластиковые отходы накапливаются, а инфекционные заболевания распространяются быстрее.
Пластик как катализатор устойчивости бактерий
Бактерии могут становиться устойчивыми к антибиотикам по разным причинам, включая чрезмерное использование лекарств. Однако среда, в которой они обитают, играет не менее важную роль. В лаборатории Заман при Бостонском университете ученые изучали, как кишечная палочка (E. coli) реагирует на контакт с микропластиком в замкнутой системе.
«Пластик создает поверхность, к которой бактерии прикрепляются и образуют колонии», — объясняет ведущий автор исследования Нейла Гросс.
Когда бактерии оседают на поверхности, они формируют биопленку, служащую им защитным барьером. Исследования показали, что микропластик усиливает этот процесс. В результате антибиотики не могут проникнуть внутрь биопленки и уничтожить бактерии.
«Биопленки, образующиеся на микропластике, оказались толще и прочнее, чем на других материалах, например стекле. Они напоминают дом с мощной теплоизоляцией», — отмечает Гросс.
Многочисленные эксперименты подтвердили, что бактерии на микропластике демонстрируют значительно более высокий уровень устойчивости к антибиотикам.
«Мы доказали, что пластик не просто создает поверхность для размножения бактерий — он способствует развитию устойчивых к лекарствам микроорганизмов», — подчеркивает профессор инженерного факультета Бостонского университета Мухаммад Заман.
Новые исследования и их последствия
Ученые намерены расширить исследования и изучить влияние микропластика за пределами лаборатории. Они планируют сотрудничать с международными организациями для мониторинга лагерей беженцев, чтобы выявить связь между микропластиком и устойчивостью к антибиотикам.
Кроме того, исследователи стремятся выяснить точные механизмы, позволяющие бактериям так прочно закрепляться на пластиковых поверхностях. Одна из теорий предполагает, что гидрофобные свойства пластика облегчают прикрепление микроорганизмов. Со временем пластик начинает впитывать влагу, что может привести к поглощению антибиотиков еще до того, как они достигнут бактерий.
Эксперименты также показали, что даже после удаления микропластика бактерии сохраняют способность формировать усиленные биопленки.
Глобальная угроза
Микропластик, образующийся при разложении крупных пластиковых изделий, уже распространился по всей планете. Его находят в глубоководных впадинах, в тканях морских организмов — от планктона до китов, а также в воздухе и снегах удаленных горных районов.
Недавно ученые обнаружили частицы микропластика в тканях человеческого мозга, что вызывает серьезные опасения за здоровье людей.
Ежегодно устойчивость к антибиотикам становится причиной около 4,95 миллиона смертей. Исследование Бостонского университета, опубликованное в журнале Applied and Environmental Microbiology, еще раз подчеркивает необходимость срочных мер по борьбе с загрязнением микропластиком и разработке новых способов лечения бактериальных инфекций.
