Nanoplastik nasila zagrożenie infekcjami bakteryjnymi

- Oceniliśmy wpływ mikro- i nanoplastiku na ludzkie bakterie chorobotwórcze. Skupiliśmy się na jednym z kluczowych patogenów związanych z epidemiami zatruć pokarmowych - E. coli O157:H7 - mówi prof. Pratik Banerjee z Uniwersytetu Illinois.

Jak odkryto, nanoplastik o dodatnim ładunku powierzchniowym częściej powodowały stres fizjologiczny u E. coli. Podobnie jak zestresowany pies częściej gryzie, "zestresowane" bakterie stawały się bardziej zjadliwe, produkując większe ilości toksyny podobnej do toksyny Shiga - substancji chemicznej wywołującej choroby u ludzi.

Spodziewano się, że nanoplastik o dodatnim ładunku wpłynie na E. coli, ponieważ powierzchnia tej bakterii ma ładunek ujemny. Aby przetestować hipotezę "przeciwieństwa się przyciągają", wykorzystano nanoplastik z polistyrenu - materiału używanego w popularnych białych pudełkach typu "na wynos" - i nadano mu dodatni, neutralny lub ujemny ładunek, zanim wprowadzono cząstki do E. coli.

Bakterie narażone na działanie dodatnio naładowanych nanoplastików wykazywały oznaki stresu na wiele sposobów - nie tylko przez zwiększoną produkcję toksyny Shiga-podobnej. Wolniej się namnażały w formie swobodnie pływającej i wolniej tworzyły biofilmy. Jednak ostatecznie ich wzrost się ustabilizował.

Pomimo ochronnego biofilmu bakterii E. coli dodatnio naładowane cząsteczki nanoplastiku nadal powodowały stres - i zwiększały produkcję toksyny Shiga-podobnej.

- Biofilmy to bardzo wytrzymałe struktury bakteryjne i trudne do usunięcia. Są dużym problemem w przemyśle medycznym, tworząc się na implantach czy cewnikach, a także w przemyśle spożywczym - mówi prof. Banerjee. - Jednym z naszych celów było sprawdzenie, co się dzieje, gdy ten ludzki patogen, który często przenoszony jest przez żywność, napotyka nanoplastik z perspektywy biofilmu - dodaje.

Interakcje z cząsteczkami plastiku mogą robić coś więcej niż tylko zwiększać toksyczność E. coli; inne badania wykazały, że biofilmy na mikroplastiku mogą być miejscem intensywnego przenoszenia genów oporności na antybiotyki, co utrudnia kontrolę nad bakteriami.

Na podstawie:

Could nanoplastics in the environment turn E. coli into a bigger villain?