Nanoplastiki mogą zakłócać działanie antybiotyków, zmniejszając skuteczność kluczowych leków i przyczyniając się do powstawania niebezpiecznych superbakterii lekoopornych.
Stosując jeden z najpopularniejszych antybiotyków, zwany tetracykliną, rbadacze w Szwecji, Niemcy I Węgry stworzyły model komputerowy, aby zobaczyć, jak lek wchodzi w interakcję z kawałkami plastiku o grubości mniejszej niż jedna tysięczna grubości karty kredytowej.
Następnie przetestowali to, czego się nauczyli w modelu na komórkach ludzkich hodowanych w laboratorium. Okazuje się, że antybiotyki wiążą się z powierzchnią maleńkich cząsteczek plastiku.
Może to spowodować, że leki „podejmą podróż autostopem” po kawałkach plastiku krążących w krwiobiegu i zostaną przeniesione z dala od infekcji, którą mają leczyć, do części ciała, do których nie są przeznaczone, i ogólnie staną się mniej skuteczne.
Naukowcy obawiają się, że antybiotyki stosowane w leczeniu chorób zagrażających życiu przestaną być skuteczne ze względu na znaczne zanieczyszczenie środowiska i naszych organizmów mikroplastikami, które można znaleźć w najgłębszych częściach oceanu aż po Mount Everest.
Główny autor Lukas Kenner, profesor na Wydziale Biologii Molekularnej Uniwersytetu w Umeå w Szwecji, powiedział: „Wyniki są alarmujące, biorąc pod uwagę powszechność nanoplastików oraz fakt, że dla wielu skuteczne antybiotyki mogą zadecydować o życiu lub śmierci”.
Profesor Kenner zasugerował, że leki porywające plastik mogą powodować częstsze występowanie superbakteriów odpornych na antybiotyki.
Ilustracja przedstawiająca bakterię Pseudomonas aeruginosa, bakterię, która może powodować zapalenie płuc, infekcje dróg moczowych i infekcje ran. Badania pokazują, że niektóre szczepy ewoluowały i stały się oporne na antybiotyki, co czyni Bacterium Pseudomonas jednym z sześciu największych światowych zabójców w 2019 r.
Ponieważ nieprawidłowe stosowanie antybiotyków może spowodować szybszy wzrost i mutację kolonii bakterii, te mikroplastiki mogą sprawić, że bakterie staną się odporne na leki przeznaczone do ich leczenia.
A jeśli bakterie lub grzyby staną się oporne na antybiotyki, mogą rosnąć i rozprzestrzeniać się w sposób niekontrolowany, uniemożliwiając wyleczenie zwykle uleczalnych infekcji.
Według CDCkażdego roku dochodzi do około 2,8 miliona tych infekcji, co powoduje śmierć około 35 000 Amerykanów rocznie. Do najpowszechniejszych należą Streptococcus pneumoniae, który powoduje zapalenie płuc, Enterobacteriaceae, które powoduje zatrucie pokarmowe i Staphylococcus aureus, który powoduje infekcje skóry.
CDC uważa tę tendencję, która stale rośnie, za „pilne zagrożenie globalne”.
Nowe badania łączące tworzywa sztuczne z tym problemem opublikowano w czasopiśmie Raporty naukowei skupiał się na czterech różnych rodzajach nanoplastików.
Są to kawałki plastiku, które rozdrobniły się i mają długość mniejszą niż jedna tysięczna milimetra – nawet mniejsze niż mikroplastik, który ma rozmiar maksymalnie pięciu milimetrów.
Pochodzą one z polietylenu, polipropylenu, polistyrenu i nylonu – występujące w opakowaniach z tworzyw sztucznych, styropianie i ubraniach zawierających materiały syntetyczne, takie jak nylon.
Ogrzewanie, rozdzieranie lub ścieranie któregokolwiek z tych materiałów może spowodować odłupywanie się maleńkich kawałków produktu, unoszących się na wodzie lub powietrzu.
Są one niewidoczne gołym okiem, można je wdychać przez maleńkie drogi oddechowe lub połykać.
Stamtąd dostają się do ludzi, gdy oddychamy lub pijemy wodę zawierającą te cząsteczki.
Stały się tak powszechne, że badacze odkryli je w ludzkiej krwi, mleku matki i mózgu. Według naukowców cząstek tych jest około pięć razy więcej w powietrzu w pomieszczeniach niż na zewnątrz.
Do swoich badań zespół wykorzystał algorytm komputerowy, który był w stanie modelować sposób, w jaki antybiotyki rozpuszczają się i wchodzą w interakcję z kawałkami plastiku, a następnie przewidzieć, w jaki sposób zostaną wykorzystane w organizmie.
Zastosowali jeden z najczęściej przepisywanych antybiotyków, tetracyklinę, która leczy wszystko, od trądziku po zapalenie płuc i infekcje przenoszone przez kleszcze.
Naukowcy odkryli, że wszystkie cztery rodzaje tworzyw sztucznych mogą adsorbować sam antybiotyk, przenosząc go do krwioobiegu z dala od infekcji, do leczenia, którą miały leczyć.
Najbardziej adsorpcyjne były cząstki nylonu, a następnie polistyrenu, polipropylenu i polietylenu.
Autorzy stwierdzili, że nylon jest jednym z najpowszechniejszych nanoplastików występujących w powietrzu w pomieszczeniach.
Nylon to mocne, rozciągliwe włókno syntetyczne powszechnie spotykane w odzieży sportowej, pasach bezpieczeństwa i linach.
Nanoplastiki mają wielkość od 1 do 1000 nanometrów, czyli są mniejsze niż widoczne gołym okiem. Są one nawet mniejsze niż pokazany powyżej mikroplastik, który ma maksymalnie pięć milimetrów
Po wykorzystaniu modeli komputerowych naukowcy przetestowali scenariusz na komórkach ludzkich hodowanych w probówce.
Dokonali tego, dodając próbki nanoplastiku do probówki, a następnie nanosząc na nią antybiotyk.
Wyniki odzwierciedlają wnioski z modelowania komputerowego – wykazują, że ilość antybiotyku, która znalazła się w komórkach, zmieniała się w obecności plastiku, ponieważ cząsteczki antybiotyku przyklejały się do powierzchni nanoplastiku, zamiast kierować się prosto do komórek, aby zaatakować infekcję .
Profesor Kenner powiedział: „Chociaż potrzebne są dalsze badania, aby rzucić światło na powiązania i możliwe środki zaradcze, z naszych wyników możemy wyciągnąć wniosek, że nanoplastiki stanowią zagrożenie dla zdrowia, które należy traktować poważniej”.
Antybiotyki to potężna klasa leków stosowanych do zabijania bakterii i grzybów powodujących choroby u ludzi, ale patogeny to żywe organizmy, które czasami mogą ewoluować i walczyć z lekami zaprojektowanymi w celu ich zniszczenia.
Nieprzestrzeganie właściwych instrukcji przyjmowania antybiotyku, zbyt wczesne jego odstawienie, pomijanie dawek lub mieszanie go z substancjami, które go osłabiają, może zwiększyć ryzyko rozwoju oporności na antybiotyki.
Tetracyklina (na zdjęciu) to jeden z najczęściej przepisywanych antybiotyków. Podobne leki obejmują doksycyklinę, minocyklinę i omadacyklinę
Na przykład czasami ludzie przestają przyjmować antybiotyki, gdy poczują się lepiej, a nie po wyczerpaniu recepty.
Może to potencjalnie pozostawić po sobie kolonię bakterii, która może następnie namnażać się i mutować, przekształcając się w szczep odporny na lek.
Naukowcy zasugerowali, że nanoplastiki mogą mieć podobny wpływ, zmniejszając skuteczność antybiotyków.
Nowe badanie następuje po tym, jak naukowcy ostrzegają, że oporność na antybiotyki rośnie.
Najnowsze badania z Współpracownicy zajmujący się globalnym obciążeniem chorobami związanymi z opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe zasugerowali, że jeśli obecne tendencje się utrzymają, do 2050 r. co roku będzie 39 milionów zgonów spowodowanych opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe.
Oznacza to, że choroby, które obecnie można łatwo leczyć, takie jak infekcje dróg moczowych czy zatrucie pokarmowe, mogą stać się śmiertelne.
Dlatego WHO nazywa oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe „jednym z najważniejszych światowych zagrożeń dla zdrowia publicznego i rozwoju”.
Oprócz produktów znajdujących się w naszych domach, innymi źródłami nanoplastików są opony, kosmetyki i powłoki nasion.
Według naukowców starsze badania powiązały te cząstki z wieloma problemami zdrowotnymi, od opóźnionego rozwoju, przez raka okrężnicy, po nastrój Stowarzyszenie Amerykańskich Szkół Medycznych.
Trudno jest unikać tworzyw sztucznych w życiu codziennym, ale można podjąć pewne kroki, powiedziała AAMC dr Sheela Sathyanarayana, profesor na Wydziale Pediatrii Uniwersytetu Waszyngtońskiego.
Obejmuje to używanie butelek na wodę ze stali nierdzewnej zamiast jednorazowych tworzyw sztucznych, unikanie ponownego podgrzewania żywności w plastikowych pojemnikach, kupowanie szklanych, drewnianych lub stalowych przyborów kuchennych oraz zdejmowanie butów po powrocie do domu, aby uniknąć zabrudzeń kurzem.
