Выяснилось, что микропластик вызывает резистентность к 4 видам антибиотиков

Микропластик не просто переносит бактерии — он активно помогает им развивать устойчивость к лекарствам. Исследователи обнаружили, что в течение нескольких дней после воздействия микропластика Escherichia coli (кишечная палочка) становилась устойчивой к нескольким антибиотикам, даже при отсутствии антибиотикотерапии.

Согласно новому исследованию, микропластики — это сложные материалы, которые могут способствовать формированию устойчивости к противомикробным препаратам (AMR), даже при отсутствии антибиотиков. Результаты, опубликованные в Applied and Environmental Microbiology, подчеркивают растущую обеспокоенность общественного здравоохранения.

«Решение проблемы пластикового загрязнения — это не просто экологическая проблема, а важнейший приоритет общественного здравоохранения в борьбе с лекарственно-устойчивыми инфекциями», — говорит ведущий автор исследования Нейла Гросс, кандидат наук в лаборатории профессора Мухаммада Замана в Бостонском университете.

Поскольку использование пластика увеличилось во всем мире, загрязнение микропластиком стало широко распространенным, а сточные воды стали основным источником его распространения. В то же время растет устойчивость к противомикробным препаратам, причем экологические факторы играют ключевую роль. На поверхностях микропластиков обнаружены бактериальные сообщества, и это явление получило название «пластисфера».

В исследовании ученые изучали, как микропластик влияет на AMR на клинически значимых уровнях. Они протестировали различные типы пластика — полистирол (обычно встречается в упаковке арахиса), полиэтилен (используется в пластиковых пакетах с застежкой-молнией) и полипропилен (встречается в ящиках, бутылках и банках).

Микропластик размером от 10 микрометров до половины миллиметра (что сопоставимо с размером бактерии) инкубировали с E. coli в течение 10 дней. Каждые два дня ученые измеряли минимальные ингибирующие концентрации (МИК) — дозу антибиотика, необходимую для остановки роста бактерий — для четырех широко используемых антибиотиков. Это позволило им отслеживать, развивалась ли у бактерий резистентность с течением времени.

Исследователи обнаружили, что микропластик, независимо от размера и концентрации, способствовал развитию множественной лекарственной устойчивости к четырем протестированным антибиотикам (ампициллину, ципрофлоксацину, доксициклину и стрептомицину) у кишечной палочки в течение 5-10 дней после воздействия.

Исследователи продемонстрировали, что микропластик сам по себе может способствовать повышению развития AMR. «Это означает, что микропластик существенно увеличивает риск того, что антибиотики станут неэффективными для различных инфекций с высоким уровнем воздействия», — сказала Гросс.

Предыдущие исследования в основном были сосредоточены на устойчивости к антибиотикам, без учета роли загрязнителей окружающей среды, таких как микропластик. Исследования с микропластиком в основном изучали факторы устойчивости, такие как гены устойчивости к антибиотикам (ARG) и биопленки, а не скорость или величину AMR через их минимальную ингибирующую концентрацию для различных антибиотиков.

Исследователи обнаружили, что устойчивость, вызванная микропластиком и антибиотиками, часто была значительной, измеримой и стабильной даже после удаления антибиотиков и микропластика из бактерий. В конечном итоге это означает, что воздействие микропластика может привести к отбору генотипических или фенотипических признаков, которые поддерживают устойчивость к противомикробным препаратам, независимо от давления антибиотиков.

«Наши результаты показывают, что микропластик активно стимулирует развитие устойчивости к противомикробным препаратам у E. coli, даже в отсутствие антибиотиков, причем устойчивость сохраняется после воздействия антибиотиков и микропластика, — говорит Гросс. — Это опровергает мнение о том, что микропластик является лишь пассивным носителем устойчивых бактерий, и подчеркивает его роль как активного очага эволюции устойчивости к противомикробным препаратам».

Поскольку микропластик из полистирола способствует формированию высокой устойчивости, а образование биопленок, повышающих выживаемость бактерий и устойчивость к лекарствам, является ключевым механизмом, результаты исследования подчеркивают острую необходимость решения проблемы загрязнения микропластиком в рамках усилий по снижению устойчивости к противомикробным препаратам.

Другие исследования показали, что мозг на 99,5% состоит из мозговой ткани, а остальное — пластик. Ученые обнаружили, что микропластик в человеческом мозге находится в гораздо большем количестве, чем в других органах. Еще более тревожно то, что эти крошечные частицы быстро накапливаются, увеличившись на 50% за последние восемь лет.