Мікропластики не просто переносять бактерії — вони активно допомагають їм розвивати стійкість до ліків. Дослідники виявили, що протягом декількох днів після впливу кишкова паличка стала стійкою до багатьох антибіотиків, навіть за відсутності тиску антибіотиків.
Згідно з новим дослідженням, мікропластик — це більше, ніж просто забруднювач — це складні матеріали, які можуть спричиняти антимікробну резистентність (АМР) навіть за відсутності антибіотиків. Висновки, опубліковані в Applied and Environmental Microbiology, підкреслюють зростаючу стурбованість громадського здоров’я.
«Подолання забруднення пластиком — це не просто проблема навколишнього середовища, це критичний пріоритет громадської охорони здоров’я в боротьбі з інфекціями, стійкими до ліків», — сказала провідний автор дослідження Нейла Гросс, доктор філософії. кандидат у лабораторію професора Мухаммеда Замана в Бостонському університеті.
У міру зростання використання пластику в усьому світі мікропластикове забруднення стало широко поширеним, а стічні води виступають в якості основного резервуара. Одночасно антимікробна резистентність зростає, причому ключову роль відіграють екологічні фактори. Відомо, що мікропластик містить бактеріальні спільноти на своїх поверхнях, це явище називають «пластисферою».
Експерименти з пластиком і бактеріями
У цьому дослідженні дослідники досліджували, як мікропластики сприяють розвитку антимікробної стійкості на клінічно значущих рівнях. Вони протестували різні типи пластику — полістирол (зазвичай використовується для упаковки арахісу), поліетилен (використовується в пластикових пакетах на блискавці) і поліпропілен (у ящиках, пляшках і банках).
Мікропластики розміром від 10 мікрометрів до півміліметра (порівнянно з розміром бактерії) інкубували з Escherichia coli протягом 10 днів. Кожні два дні вчені вимірювали мінімальні інгібіторні концентрації (МІК) — дозу антибіотика, необхідну для зупинки росту бактерій — для чотирьох широко використовуваних антибіотиків. Це дозволило їм відстежити, чи розвивається у бактерій резистентність з часом.
Мікропластик прискорює стійкість до ліків
Дослідники виявили, що мікропластик, незалежно від перевіреного розміру та концентрації, сприяв множинній стійкості до 4 протестованих антибіотиків (ампіциліну, ципрофлоксацину, доксицикліну та стрептоміцину) в E. coli протягом 5-10 днів після впливу.
Дослідники продемонстрували, що сам по собі мікропластик може сприяти посиленню розвитку антимікробної стійкості. «Це означає, що мікропластик суттєво підвищує ризик того, що антибіотики стануть неефективними для різноманітних сильних інфекцій», — сказав Гросс. Попередні дослідження в основному зосереджувалися на резистентності до антибіотиків без урахування ролі забруднювачів навколишнього середовища, таких як мікропластик. Дослідження з мікропластиком в основному розглядали фактори резистентності, такі як гени стійкості до антибіотиків (ARG) і біоплівки, а не швидкість або величину антибіотиків через їх мінімальну інгібіторну концентрацію.
Опір, який триває
Дослідники виявили, що резистентність, спричинена мікропластиком і антибіотиками, часто була значною, вимірюваною та стабільною навіть після видалення антибіотиків і мікропластику з бактерій. Зрештою, це означає, що вплив мікропластику може вибирати генотипові або фенотипічні ознаки, які підтримують антимікробну резистентність, незалежно від тиску антибіотиків.
Мікропластик як гарячі точки для еволюції стійкості
«Наші результати показують, що мікропластик активно стимулює розвиток антимікробної резистентності E. coli навіть за відсутності антибіотиків, при цьому резистентність зберігається навіть після впливу антибіотиків і мікропластику», — сказав Гросс. «Це ставить під сумнів уявлення про те, що мікропластики є просто пасивними носіями стійких бактерій, і підкреслює їх роль як активних гарячих точок для еволюції антимікробної стійкості».
З огляду на те, що полістирольні мікропластики сприяли найвищому рівню стійкості, а утворення біоплівки, яке, як відомо, покращує виживаність бактерій і стійкість до ліків, було ключовим механізмом, результати підкреслюють нагальну потребу у боротьбі із забрудненням мікропластиком у зусиллях зі зменшення стійкості до антимікробних засобів.