Микропластик меняет морских микробов

Эта статья изначально была размещена на Тот самый журнал, онлайн-публикация о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на hakaimagazine.com.

Два бедствия общественного и экологического здоровья 20-го века — микропластик и устойчивость к противомикробным препаратам — кажется, объединяются, чтобы породить совершенно новую проблему.

Океан кишит микроорганизмами. А с середины 20 века пластик. Ученые ранее обнаружили, как пластик создает среду обитания и удобную транспортную систему для морских микробов. включая потенциально опасные патогены человека. Теперь исследователи под руководством Саши Тету, микробиолога из Университета Маккуори в Австралии, показали, что химические вещества, вымываемые из морского микропластика, могут изменить состав микробных сообществ, сделав их более вирулентными и увеличивая распространенность устойчивости к противомикробным препаратам.

Тету и ее коллеги проводили свою работу в лаборатории. Они собрали образцы морской воды, смешали их с фильтратами из поливинилхлорида (ПВХ) и проанализировали, как ДНК бактерий, живущих в воде, изменилась за шесть дней.

ПВХ — один из самых распространенных пластиков, и, как и многие другие пластики, он выщелачивает добавки, такие как металлы, красители и стабилизаторы — соединения, добавляемые для улучшения характеристик пластика.

Ученые не совсем уверены, как и почему, но бактерии с пластиковыми мешками все чаще несут гены, связанные с более высокой вирулентностью и устойчивостью к противомикробным препаратам.

Когда они углубились в свои результаты, они обнаружили, что эффект является более сложным, чем общее увеличение устойчивости ко всем противомикробным препаратам. Вместо этого бактерии показали повышенное количество генов, обеспечивающих устойчивость к некоторым классам противомикробных препаратов, и снижение распространенности генов, защищающих их от других групп антибиотиков.

Точно так же распространенность генов, которые кодируют определенные типы вирулентности, такие как механизмы подавления иммунного ответа хозяина, значительно увеличилась, в то время как количество генов, связанных с другими вредными действиями, уменьшилось.

Многие гены устойчивости к противомикробным препаратам были идентифицированы у бактерий, которые, как известно, не являются патогенами для человека. Но это не означает, что они не представляют опасности для здоровья человека, говорит Тету. «У микробов есть много разных способов обмена генами, часто между отдаленно связанными линиями».

Тету говорит, что ее исследование — это первый шаг, и что необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как пластиковые фильтры могут влиять на микробные сообщества. Но суть в том, что воздействие пластика, по-видимому, отбирает более стойких микробов, а повышение устойчивости к противомикробным препаратам является маленькой несчастной случайностью.

«Воздействие таких выщелоченных химикатов, — говорит Тету, — приводит к отбору набора условно-патогенных микробов из окружающей среды, которые, вероятно, более метаболически универсальны, а также несут множество генов, связанных с устойчивостью к противомикробным препаратам».

Эмили Стивенсон, аспирант Эксетерского университета в Англии, изучает, как микропластик влияет на распространение устойчивых к противомикробным препаратам бактерий. Она говорит, что это новое исследование затрагивает важные вопросы о том, как воздействие пластика меняет микробные сообщества. Трудно сказать, насколько хорошо результаты лабораторных исследований соответствуют реальным условиям, но Стивенсон говорит, что это вызывает беспокойство.

«Что меня особенно беспокоит, — говорит она, — так это то, что эти фильтраты сами по себе являются противомикробными средствами». Многие пластмассы пропитаны известными противомикробными средствами, такими как триклозан. «Если это биодоступно для жуков, то это будет дополнительным селективным давлением, поэтому у них, вероятно, разовьется устойчивость к противомикробным препаратам», — добавляет она.

Эта статья впервые появилась в Тот самый журнал и публикуется здесь с разрешения.