Микропластик переносит патогены и антимикробную устойчивость

Учёные продолжают изучать масштабы загрязнения окружающей среды микропластиком и его потенциальное влияние на здоровье человека. Новое исследование выявило дополнительный риск: микроскопические частицы пластика могут действовать как переносчики патогенных микроорганизмов и генов, отвечающих за устойчивость к антибиотикам.

Ранее было известно, что микропластик может причинять вред биологическим системам самостоятельно, а также сорбировать токсичные химические загрязнители. Специалисты из Эксетерского университета и Плимутской морской лаборатории (Великобритания) обнаружили, что на поверхности пластиковых частиц в водной среде активно формируются биоплёнки, так называемые «пластисферы». Эти сообщества микроорганизмов могут включать опасные бактерии и способствовать их выживанию и распространению.

«Наше исследование показывает, что микропластик может действовать как переносчик вредоносных патогенов и бактерий, устойчивых к противомикробным препаратам, усиливая их выживание и распространение, — заявила морской учёный Пенни Линдеке из Плимутской морской лаборатории. — Это взаимодействие создаёт растущий риск для окружающей среды и общественного здоровья и требует безотлагательного внимания».

Эксперимент в реальных условиях

Для проверки гипотезы исследователи поместили в воду в четырёх точках речной системы Труро на юго-западе Англии образцы различных материалов. Использовались гранулы полиэтилена, применяемые в промышленности и водоочистке, фрагменты полистирола аналогичного размера (около 4 мм), а также контрольные образцы из стекла и дерева. Отдельно изучались пластиковые био-носители (bio-beads), которые применяются на очистных сооружениях для закрепления полезных бактерий, очищающих воду.

Точки отбора проб включали участки выше и ниже по течению от муниципальных очистных сооружений, резервуар с больничными стоками и акваторию близлежащей гавани. Это позволило охватить воды с разным уровнем предполагаемого загрязнения. Через два месяца учёные проанализировали состав бактериальных сообществ, сформировавшихся на поверхности всех материалов.

Результаты: пластик как фактор риска

Анализ показал, что хотя локация влияла на состав бактерий сильнее, чем тип материала, с пластиковыми частицами была связана особая проблема. Биоплёнки на микропластике содержали значительно больше генов, ассоциированных с устойчивостью к противомикробным препаратам, чем плёнки на дереве или стекле.

Более того, на микропластике, собранном ниже по течению от больницы и очистных сооружений, чаще обнаруживались потенциально патогенные бактерии, такие как Flavobacteriia и Sphingobacteriia, даже если в самой воде их концентрация была невысокой. Это указывает на то, что пластиковые частицы могут избирательно обогащать и переносить определённые опасные микроорганизмы.

«Наше исследование показывает, что микропластик — это не только экологическая проблема, он может также играть роль в распространении антимикробной резистентности, — отметила микробиолог Эйми Мюррей из Эксетерского университета. — Именно поэтому нам нужны комплексные, межсекторальные стратегии, которые одновременно решают проблему загрязнения микропластиком и защищают как окружающую среду, так и здоровье человека».

Особое внимание авторы уделили био-носителям. Эти пластиковые гранулы предназначены для улучшения процесса очистки сточных вод, однако известны случаи их утечки в природные водоёмы. Исследование подтвердило, что, оказавшись в окружающей среде, они становятся такими же переносчиками нежелательных микроорганизмов, как и обычный микропластик.

Выводы и рекомендации

Работа подчёркивает, что опасность микропластика не ограничивается его прямым токсическим эффектом или способностью накапливать химические загрязнители. Не менее важным является его роль как подвижной поверхности для формирования бактериальных биоплёнок, что повышает риски для здоровья людей и дикой природы в местах накопления пластика.

Исследователи призывают к более масштабным исследованиям в различных условиях и к принятию мер по предотвращению попадания любых пластиковых частиц, включая технологические био-носители, в окружающую среду. В качестве практической рекомендации учёные советуют соблюдать меры предосторожности при контакте с загрязнённым пластиком.

«Эта работа подчёркивает разнообразие и иногда вредоносный характер бактерий, которые растут на пластике в окружающей среде, — говорит морской учёный Эмили Стивенсон из Эксетерского университета, — поэтому мы рекомендуем всем добровольцам, участвующим в очистке пляжей,