Nanoplastik w wodzie. Bakterie stają się groźniejsze

Nanoplastik w wodzie może sprawiać że patogeny lekoodporne będą przeżywać łatwiej. Podczas gdy coraz więcej mówi się o potencjalnie toksycznym działaniu samego mikro- i nanoplastiku, który z wodą, jedzeniem i powietrzem dostaje się do organizmów ludzi już na całym świecie – zespół z Virginia Polytechnic Institute and State University opisał kolejne zagrożenie. Naukowcy odkryli, że bakterie, które masowo zasiedlają cząstki nanoplastiku, w kontakcie z nimi stają się bardziej niebezpieczne.

Dlaczego nanoplastik zwiększa zagrożenie mikrobiologiczne?

„Zrozumienie negatywnego wpływu nanoplastiku na ludzkie zdrowie jest niezwykle ważne. Musimy badać te skutki nie tylko bezpośrednio u ludzi, ale także w środowisku naturalnym, które pośrednio kształtuje nasz stan zdrowia” – mówi prof. Jingqiu Liao, autorka publikacji, która ukazała się w piśmie „Water Research”. – „Nanoplastik może sprawiać, że patogeny lekooporne będą przeżywać łatwiej, co stanowiłoby poważne zagrożenie dla ekosystemu i niosło za sobą daleko idące konsekwencje dla zdrowia publicznego”.

Nanoplastik – wyjaśniają badacze – to szczególny rodzaj mikroplastiku, który obejmuje cząsteczki o wielkości od jednego do tysiąca nanometrów, czyli drobiny całkowicie niewidoczne gołym okiem. Naukowcy zbadali, jaki wpływ ma on na powstawanie biofilmów, tworzonych przez przylegające do cząstek bakterie, w systemach wody pitnej.

Interakcja bakterii E. coli i pałeczki ropy błękitnej z plastikiem

Analiza wykazała, że gdy biofilm tworzony przez bakterie E. coli oraz pałeczkę ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa) zostaje wystawiony na działanie nanoplastiku, uruchamia to u bakterii szereg reakcji.

Po pierwsze różne gatunki komunikują się i wydzielają substancje, które sprawiają, że biofilm staje się grubszy, cięższy i zapewnia mikrobom lepszą ochronę. Jednocześnie tzw. profagi, czyli wirusy, które wszczepiły własne DNA do genomu bakterii, budzą się do życia. Niszczą przy tym komórki bakterii, w których dotąd bytowały, i produkują mnóstwo nowych cząsteczek wirusa.

Mechanizmy obronne bakterii a system CRISPR

Aby bronić się przed wirusami, bakterie wykorzystują system obronny CRISPR – używają fragmentów DNA lub RNA jako swoistego „systemu antywirusowego”, aby namierzyć i zneutralizować zagrożenie. Badacze szczególną uwagę zwracają na zmiany w strukturze biofilmu – kiedy staje się grubszy i wytrzymalszy, bakterie trudniej jest zniszczyć.

„Podsumowując, nasze odkrycia rzucają zupełnie nowe światło na interakcje zachodzące między nanoplastikiem a relacją bakteria-wirus. Pokazują one jednocześnie rosnące ryzyko mikrobiologiczne związane z obecnością nanoplastiku w wodzie” – wyjaśnia uczestnik badania, prof. Liao.