Nanoplasticele sunt deja o preocupare pentru că oamenii le pot ingera direct, dar noi cercetări indică un alt pericol posibil. Aceste particule minuscule de plastic pot face și bacteriile dăunătoare mai greu de controlat.

Într-un studiu publicat în Water Research, cercetătoarea Jingqiu Liao de la Virginia Tech și o echipă internațională au descoperit că nanoplasticele pot interacționa cu microbii din mediu în moduri care pot crea riscuri indirecte pentru sănătatea umană, în special prin sistemele de apă potabilă.

„Este foarte important să înțelegem mai bine efectele adverse ale nanoplasticelelor asupra sănătății umane, și nu doar la oameni, ci și în mediu, care influențează indirect sănătatea umană”, a spus Liao, profesor asistent de inginerie civilă și de mediu. „Nanoplasticele pot face ca agenții patogeni rezistenți la antimicrobiene să supraviețuiască mai bine, ceea ce ar putea fi dăunător pentru mediu și ar avea implicații pentru sănătatea publică.”

Cercetătorii au raportat că bacteriile expuse la nanoplastice pot deveni mai rezistente la dezinfectanți. Acest lucru ar putea crea probleme serioase pentru instalațiile de tratare a apei și rețelele de distribuție concepute pentru a menține apa potabilă sigură.

„Când nanoplasticele interacționează cu biofilmul și bacteriile din interiorul lor, ele pot întări biofilmul și îl pot face mai rezistent la orice fel de măsuri care mențin apa curată”, a spus Liao, care este și afiliată la Centrul pentru Schimbări Globale al Institutului de Științe ale Vieții Fralin.

Nanoplasticele sunt o categorie mai mică de microplastice. Au dimensiuni cuprinse între aproximativ unu și 1.000 de nanometri și nu pot fi văzute cu ochiul liber. În acest studiu, cercetătorii au examinat modul în care aceste particule afectează formarea biofilmelor în sistemele de apă potabilă.

Biofilmele sunt grupuri de bacterii care se atașează de suprafețe, inclusiv de pereții interiori ai conductelor de apă. Microbii produc un material protector în jurul lor care ajută la protejarea comunității de amenințările din mediu.

Biofilmele nu sunt întotdeauna dăunătoare. În unele medii, ele pot ajuta la eliminarea substanțelor nedorite. În interiorul sistemelor de distribuție a apei potabile, însă, ele pot prezenta un risc, deoarece unele dintre bacteriile pe care le conțin pot provoca boli.

Problema este și mai complicată de bacteriofagi, care sunt virusuri ce infectează bacteriile. Înainte de această cercetare, oamenii de știință știau relativ puțin despre modul în care nanoplasticele ar putea afecta relațiile dintre biofilme, bacterii și acești virusuri.

„Procesul principal de care eram deosebit de interesați este modul în care bacteriile și bacteriofagii interacționează între ele în timpul procesului în care nanoplasticele influențează biofilmul ca întreg”, a spus Liao, afiliată și la Centrul pentru Patogeni Emergenți, Zoonotici și Transmiși de Artropode al Institutului de Științe ale Vieții Fralin.

Cercetătorii au studiat un biofilm format din E. coli și Pseudomonas aeruginosa. Când biofilmul a fost expus la nanoplastice, bacteriile au răspuns în mai multe moduri: diferite bacterii „vorbesc” între ele și eliberează substanțe care fac biofilmul mai gros, mai greu și mai protector; profagii devin activi, distrugând celulele bacteriene și producând noi particule virale; iar bacteriile se apără folosind CRISPR ca sistem antiviral de apărare.

Studiul a constatat că expunerea la nanoplastice a crescut rezistența fizică a biofilmului și l-a făcut mai rezistent la dezinfectanți. Autorii concluzionează că „rezistența mecanică crescută a biofilmului și rezistența sa la dezinfectanți evidențiază o provocare potențială pentru sistemele de tratare și distribuție a apei, deoarece nanoplasticele pot crește formarea de biofilme greu de eradicat pe suprafața unor sisteme de tratare și distribuție a apei.”

Liao a spus că sunt necesare studii suplimentare pentru a identifica procesele moleculare care conduc răspunsurile biofilmelor complexe care conțin mai multe specii microbiene. Ea a menționat, de asemenea, că dimensiunea particulelor poate juca un rol important – microplasticele sunt mai mari decât nanoplasticele și ar putea