Le nanoplastiche sono già una preoccupazione perché le persone possono ingerirle direttamente, ma una nuova ricerca punta a un altro possibile pericolo. Queste minuscole particelle di plastica potrebbero anche rendere i batteri nocivi più difficili da controllare.
In uno studio pubblicato su Water Research, la ricercatrice del Virginia Tech Jingqiu Liao e un team internazionale hanno scoperto che le nanoplastiche possono interagire con i microbi ambientali in modi che potrebbero creare rischi indiretti per la salute umana, specialmente attraverso i sistemi di acqua potabile.
"È molto importante comprendere meglio gli effetti negativi delle nanoplastiche sulla salute umana, non solo negli esseri umani ma anche nell'ambiente, che indirettamente influenza la salute umana," ha detto Liao, professore assistente di ingegneria civile e ambientale. "Le nanoplastiche possono far sopravvivere meglio i patogeni resistenti agli antimicrobici, il che potrebbe essere dannoso per l'ambiente e avere implicazioni per la salute pubblica."
I ricercatori hanno riferito che i batteri esposti alle nanoplastiche possono diventare più resistenti ai disinfettanti. Ciò potrebbe creare seri problemi per gli impianti di trattamento delle acque e le reti di distribuzione progettate per mantenere l'acqua potabile sicura.
"Quando le nanoplastiche interagiscono con il biofilm e i batteri al suo interno, possono rafforzare il biofilm e renderlo più resistente a qualsiasi misura volta a mantenere l'acqua pulita," ha detto Liao, che è anche affiliata al Global Change Center del Fralin Life Sciences Institute.
Le nanoplastiche sono una categoria più piccola di microplastiche. Vanno da circa uno a 1.000 nanometri di dimensione e non possono essere viste a occhio nudo. In questo studio, i ricercatori hanno esaminato come queste particelle influenzano la formazione di biofilm all'interno dei sistemi di acqua potabile.
I biofilm sono gruppi di batteri che si attaccano alle superfici, comprese le pareti interne dei tubi dell'acqua. I microbi producono un materiale protettivo intorno a sé che aiuta a schermare la comunità dalle minacce ambientali.
I biofilm non sono sempre dannosi. In alcuni contesti, possono aiutare a rimuovere sostanze indesiderate. All'interno dei sistemi di distribuzione dell'acqua potabile, tuttavia, possono rappresentare un rischio perché alcuni dei batteri che contengono possono causare malattie.
La questione è ulteriormente complicata dai batteriofagi, che sono virus che infettano i batteri. Prima di questa ricerca, gli scienziati sapevano relativamente poco su come le nanoplastiche potessero influenzare le relazioni tra biofilm, batteri e questi virus.
"Il processo principale che ci interessava particolarmente è come i batteri e i batteriofagi interagiscono tra loro durante il processo in cui le nanoplastiche influenzano il biofilm nel suo insieme," ha detto Liao, anche affiliata al Center for Emerging, Zoonotic, and Arthropod-borne Pathogens del Fralin Life Sciences Institute.
I ricercatori hanno studiato un biofilm composto da E. coli e Pseudomonas aeruginosa. Quando il biofilm è stato esposto alle nanoplastiche, i batteri hanno risposto in diversi modi: diversi batteri "parlano" tra loro e rilasciano sostanze che rendono il biofilm più spesso, più pesante e più protettivo; i profagi si attivano, distruggendo le cellule batteriche e producendo nuove particelle virali; e i batteri si difendono usando CRISPR come sistema di difesa antivirale.
Lo studio ha scoperto che l'esposizione alle nanoplastiche aumentava la resistenza fisica del biofilm e lo rendeva più resistente ai disinfettanti. Gli autori concludono che "l'aumento della resistenza meccanica del biofilm e la sua resistenza ai disinfettanti evidenziano una potenziale sfida per i sistemi di trattamento e distribuzione dell'acqua, poiché le nanoplastiche potrebbero aumentare la formazione di biofilm difficili da eliminare sulla superficie di alcuni sistemi di trattamento e distribuzione dell'acqua."
Liao ha detto che sono necessari ulteriori studi per identificare i processi molecolari che guidano le risposte di biofilm complessi contenenti più specie microbiche. Ha anche notato che la dimensione delle particelle potrebbe giocare un ruolo importante: le microplastiche sono più grandi delle nanoplastiche e potrebbero