Nanoplastik budzi bakterie do życia!

Nanoplastik może stanowić zagrożenie nie tylko sam w sobie, lecz także poprzez wpływ na mikroorganizmy. Jak wykazali naukowcy, bakterie bardzo łatwo przyczepiają się do jego cząstek, a kontakt z nimi sprawia, że stają się one bardziej groźne. Problem dotyczy przede wszystkim nanoplastiku obecnego w wodzie.

Choć od lat mówi się o potencjalnej toksyczności mikro- i nanoplastiku, który wraz z wodą, pożywieniem i powietrzem trafia do organizmów ludzi na całym świecie, badacze z Virginia Polytechnic Institute and State University zwracają uwagę na kolejne, mniej oczywiste zagrożenie. Ich badania pokazują, że bakterie masowo kolonizujące cząstki nanoplastiku zmieniają swoje zachowanie w sposób niekorzystny dla zdrowia.

– Zrozumienie negatywnego wpływu nanoplastiku na zdrowie człowieka jest kluczowe – podkreśla prof. Jingqiu Liao, autorka publikacji opublikowanej w czasopiśmie „Water Research”. – Musimy badać te skutki nie tylko bezpośrednio u ludzi, lecz także w środowisku, które pośrednio kształtuje naszą kondycję zdrowotną. Nanoplastik może ułatwiać przetrwanie patogenów, w tym opornych na leki, co stanowi poważne zagrożenie dla ekosystemów i zdrowia publicznego.

Nanoplastik to szczególna frakcja mikroplastiku obejmująca cząstki o wielkości od 1 do 1000 nanometrów – całkowicie niewidoczne gołym okiem. Zespół badawczy sprawdził, jak takie drobiny wpływają na powstawanie biofilmów bakteryjnych w systemach wody pitnej.

Analizy wykazały, że ekspozycja biofilmów tworzonych m.in. przez bakterie Escherichia coli oraz Pseudomonas aeruginosa na nanoplastik uruchamia szereg złożonych reakcji biologicznych. Bakterie zaczynają intensywniej się komunikować i wydzielać substancje wzmacniające strukturę biofilmu, który staje się grubszy, cięższy i znacznie bardziej odporny na czynniki zewnętrzne.

Jednocześnie aktywują się tzw. profagi – wirusy ukryte w genomie bakterii. Po „przebudzeniu” niszczą one komórki gospodarzy i produkują ogromne ilości nowych cząstek wirusowych. W odpowiedzi bakterie uruchamiają mechanizmy obronne, w tym system CRISPR, wykorzystując fragmenty DNA lub RNA do rozpoznawania i neutralizowania wirusów.

Szczególny niepokój badaczy budzą zmiany w strukturze biofilmu. Im jest on grubszy i bardziej wytrzymały, tym trudniej wyeliminować bakterie, co może sprzyjać ich przetrwaniu i rozprzestrzenianiu się w środowisku wodnym.

– Nasze wyniki rzucają nowe światło na złożone interakcje pomiędzy nanoplastikiem a relacjami bakteria–wirus – podsumowuje prof. Liao. – Pokazują również rosnące ryzyko mikrobiologiczne związane z obecnością nanoplastiku w wodzie.

red./PAP