Микропластик переносит устойчивые к противомикробным препаратам бактерии по водным путям

Новое исследование показало, что микропластик в естественной среде быстро заселяется патогенными микроорганизмами, включая бактерии, устойчивые к антибиотикам. Ученые подчеркивают необходимость срочных мер по управлению отходами и настоятельно рекомендуют использовать защитные перчатки при очистке пляжей.

Одной из новых угроз, связанных с микропластиком, является формирование на его поверхности сложных микробных сообществ, известных как "пластисферы". Эти биопленки часто включают в себя болезнетворные бактерии и микроорганизмы, обладающие устойчивостью к противомикробным препаратам.

Считается, что очистные сооружения и полигоны твердых отходов могут способствовать распространению таких бактерий и усилению устойчивости к антибиотикам в окружающей среде. Это повышает риски для здоровья людей, поэтому важно глубже понять, как микробные сообщества в пластисфере взаимодействуют с другими загрязнителями – например, бытовыми и медицинскими сточными водами. В лабораториях уже было показано, что распространенные виды пластиков служат удобной платформой для роста бактерий, вызывающих инфекции у людей и животных, а также для развития устойчивости к антибиотикам (УПП). Однако многие аспекты этого процесса в природных условиях оставались неясными, и новое исследование было направлено именно на восполнение этих пробелов.

Группа исследователей создала специальную конструкцию, позволяющую закрепить пять типов субстратов (биошарики, пластиковые гранулы, полистирол, дерево и стекло) вдоль водного потока, где ожидалось снижение уровня антропогенного загрязнения вниз по течению. Биошарики – это маленькие пластиковые элементы, применяемые в системах очистки сточных вод британскими водоканалами для формирования поверхности, на которой растут бактерии, перерабатывающие органические вещества. После двух месяцев нахождения в воде ученые проанализировали биопленки на каждом материале с помощью метагеномики – метода, позволяющего изучать генетический материал всех организмов в пробе.

Результаты показали, что патогенные микроорганизмы и бактерии с устойчивостью к антибиотикам присутствовали на всех типах субстратов и на всех участках отбора проб. Особую опасность, судя по данным, могут представлять полистирол и пластиковые гранулы – вероятно, из-за их способности впитывать антибиотики и стимулировать формирование биопленок, что облегчает передачу генов устойчивости (ARG). В биопленках на микропластике выявили более 100 уникальных последовательностей таких генов – больше, чем на дереве и стекле.

Кроме того, биошарики, используемые в очистных сооружениях, могут поддерживать бактерии, несущие устойчивость к ключевым группам антибиотиков, таким как аминогликозиды, макролиды и тетрациклины. Неожиданным выводом стало и то, что количество некоторых патогенов возрастало по мере движения вниз по течению, если они были связаны с микропластиком.

Как показало исследование, характер окружающей среды значительно влияет на состав микробных сообществ и распространенность генов устойчивости. Микропластик представляет серьезную угрозу биобезопасности, особенно поблизости от объектов аквакультуры, поскольку фильтрующие организмы могут поглощать частицы, несущие патогены и ARG.