Microplásticos pode estar criando bactérias perigosas resistentes a antibióticos

Os microplásticos podem estar transformando bactérias em superbactores resistentes a drogas

Por Marta Zaraska Editado por Lauren J. Young

Para as bactérias, os microplásticos são o local perfeito para encontros – superfícies íntimas e íntimas onde os micróbios podem se apegar, se amontoar e trocar genes. E esses criadouros bacterianos lotados podem representar uma ameaça à saúde humana. Um corpo crescente de novas pesquisas mostra que os microplásticos podem alimentar a resistência antimicrobiana – o fenômeno no qual os patógenos se adaptam para suportar medicamentos, tornando um desafio tratar infecções. A crescente crise de resistência antimicrobiana matou cerca de cinco milhões de vidas em 2019, um número projetado para dobrar até 2050. Em uma revisão de pesquisa de agosto, os cientistas chamaram a atenção para o “tsunami silencioso” da resistência a antibióticos orientados a plásticos. Vários outros artigos recentes sugerem que os microplásticos servem como casas melhores para patógenos do que algumas substâncias naturais, embora os mecanismos não sejam totalmente compreendidos.

“Nós realmente arranhamos a superfície”, diz Timothy Walsh, microbiologista da Universidade de Oxford, que já estudou resistência antimicrobiana e microplásticos.

Quando as bactérias encontram uma superfície – uma lasca de madeira flutuando em água ou uma maçaneta da porta – elas se apegam a ela e entre si, formando um biofilme. Enquanto se anexam, “eles crescem e proliferam”, diz Muhammad Zaman, engenheiro biomédico da Universidade de Boston. Em um biofilme, as bactérias vivem juntas, facilitando a transferência de material genético de uma célula para outra no que é “basicamente sexo bacteriano”, diz Emily Stevenson, pesquisadora de saúde pública da Universidade de Exeter na Inglaterra e autor principal do artigo de agosto de revisão. Quanto mais chances os micróbios trocam genes em geral, mais chances eles precisam espalhar o DNA que codifica a resistência a antibióticos.

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Cientistas da Alemanha, a Costa Rica e o Reino Unido detectaram pela primeira vez a tendência preocupante em 2018, quando mostraram que as bactérias nos microplásticos eram mais inclinadas do que as bactérias de vida livre para trocar genes que codificam resistência à trimetoprim, um antibiótico comumente usado para tratar infecções da bexiga e diadena dos viajantes. Outras pesquisas mostraram que os genes de resistência antimicrobiana eram mais comuns no plastisfério – a comunidade de micróbios que vivem em plásticos – em comparação com os da água ou do solo.

Mas os cientistas questionaram se a detecção de altas quantidades de resistência antimicrobiana genes na verdade se traduz em quantidades mais altas de resistência bactérias-Patógenos sobrevivendo apesar de serem afiados de drogas.

Um estudo publicado em março oferece fortes evidências de que ele faz. Os cientistas testaram cultivado em laboratório Escherichia coli Biofilmes em vários ambientes, inclusive em microplásticos, em pequenos fragmentos de vidro e em meios de cultura de células. Eles descobriram que os patógenos no Plastisphere não apenas cresceram mais rapidamente – confirmando pesquisas anteriores – mas, principalmente, eram mais difíceis de matar quando tratadas com vários antibióticos diferentes. Os efeitos “foram significativamente maiores do que os que esperávamos”, diz Zaman, que era autor sênior do estudo. Por exemplo, depois de aplicar a ciprofloxacina antibiótica amplamente usada, a resistência foi 75 vezes maior entre E. coli cultivados em microplásticos do que aqueles cultivados sozinhos.

Esses efeitos não parecem ser limitados a bactérias cultivadas em laboratório. Pesquisadores da Alemanha e da Polônia adicionaram microplásticos às amostras de água tiradas do Oder, um grande rio europeu. Os resultados, publicados em maio em Relatórios científicos, revelou que após uma semana de incubação, bactérias causadoras de doenças-como E. coliAssim,Klebsiell pneumoniae e Salmonella—eram mais abundantes em amostras com os plásticos adicionados do que naqueles sem eles. Além disso, o número de genes de resistência a antibióticos também foi maior entre o plastisfério.

Stevenson aponta para outro estudo perspicaz, publicado em maio, que envolveu uma baía em Xiamen, China. Os cientistas submergiram sacos individuais de diferentes microplásticos e superfícies naturais na água e realizaram vários testes nos biofilmes resultantes – análises de risco na formação de biofilme, atividade metabólica, genes de resistência a antibióticos e real Resistência contra três antibióticos. Os resultados sugerem que os biofilmes contendo bactérias resistentes metabolicamente ativas tiveram cerca de 10 vezes mais chances de se formar em microplásticos do que em superfícies naturais, equivalente a um risco à saúde humana de cerca de 10 vezes, de acordo com os autores do estudo.

Então, como os genes de resistência a antibióticos surgem nos microplásticos em primeiro lugar? Um estudo de julho em Relatórios científicos Investiga uma teoria: os antibióticos também podem se apegar aos microplásticos. Os autores do estudo mostraram que antibióticos comuns, como amoxicilina e tetraciclina, prenderam -se aos microplásticos – e que, quanto mais antigos os microplásticos, mais facilmente os antibióticos se ligavam a eles. À medida que envelhecem, os microplásticos se tornam mais ásperos e mais eletrostáticos, o que os torna ainda melhores em prender antibióticos. A combinação de antibióticos e bactérias patogênicas biofilmes nos microplásticos poderia teoricamente impulsionar a evolução da resistência antimicrobiana.

Stevenson diz que a questão de saber se os microplásticos são significativamente melhores para estimular a resistência antimicrobiana do que outras superfícies, como madeira ou vidro, está longe de ser resolvido, mas o mero fato de que os plásticos têm o potencial de transportar patógenos perigosos e antibióticos é motivo suficiente para se preocupar.

Os microplásticos foram detectados em quase tudo, desde ar, água, plantas e alimentos e, à medida que são ingeridos, eles bioacumulam nos tecidos dos animais – incluindo cérebros humanos. Um estudo preliminar de camundongos sugere que os microplásticos no microbioma intestinal também podem ser um terreno fértil para bactérias resistentes a antibióticos: camundongos expostos a microplásticos e tetraciclina tinham mais genes de resistência a antibióticos em sua microbiota intestinal do que roedores expostos apenas ao antibiótico. “Esses tipos de coisas merecem investigação séria”, diz Zaman.

Além disso, os microplásticos viajam e não se degradam. Pedaços de plástico transportando bactérias multirresistentes foram encontradas tão remotamente quanto a Antártica. O potencial dos microplásticos para transportar bactérias resistentes a antimicrobianos em todo o mundo torna Zaman particularmente preocupado com a poluição plástica que pode capturar patógenos em estações de tratamento de águas residuais, esgoto hospitalar ou campos de refugiados-o último dos quais ele está investigando atualmente.

“Eu acho que é bem claro que você vê um enriquecimento de bactérias resistentes a antibióticos e genes de resistência a antibióticos em partículas plásticas”, diz Johan Bengtsson-Palme, microbiologista da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia, cuja pesquisa se concentra na resistência a antibióticos. Mas o quanto de uma ameaça de patógenos resistentes a medicamentos derivados de plástico posam para os seres humanos é uma pergunta que ainda precisa ser totalmente compreendida, diz ele.

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