Вездесущий микропластик становится рассадником опасных супербактерий

Микропластик, попадающий в сточные воды, оказался благотворной средой для возникновения супербактерий, перед которыми бессильны современные антибиотики.

Избыточное и неразумное использование антибиотиков приводит к появлению бактерий, выработавших устойчивость к ним. Такие инфекции уже приводили к смерти людей. Есть опасность, что рано или поздно тот или иной неуязвимый для лекарств возбудитель станет причиной новой эпидемии, если не пандемии.

Авторы нового исследования обратили внимание на малоизученный аспект этой проблемы, а именно на роль микропластика. Эти вездесущие пластиковые частицы, крошечные с точки зрения человека, представляют собой весьма удобную "жилплощадь" для бактерий. Микробы поселяются на ней тесными колониями, в которых происходит активный обмен генами между разными видами (так называемый горизонтальный обмен, довольно распространённый среди микроорганизмов).

Место, где могут встретиться микропластик, бактерии и растворённые в воде антибиотики – это прежде всего обычные очистные сооружения. Они и стали объектом эксперимента.

Микрофотография колоний бактерий на поверхности микропластика.
Иллюстрация NJIT.

Учёные собрали образцы микрочастиц полиэтилена и полистирола с трёх установок, предназначенных для очистки бытовых сточных вод. Для сравнения оттуда же были взяты частицы обычного песка. Эти пробы были помещены в лабораторию. Экспериментаторы периодически проверяли, какими бактериями населён микропластик и песок, и анализировали ДНК этих микробов.

На микропластике были обнаружены восемь видов бактерий, в том числе два болезнетворных. Некоторые из этих микробов выделяли клейкое вещество и прикреплялись к поверхности пластика, образуя биоплёнку. Эти биоплёнки становились удобной средой для колоний других микроорганизмов.

Микробы, живущие бок о бок друг с другом, активно обменивались генами. В их числе были и гены sul1, sul2 и intI1, отвечающие за устойчивость к антибиотикам из группы сульфаниламидов. Уже через трое суток после начала эксперимента распространённость этих генов достигла впечатляющих масштабов. В сообществе бактерий, обитающих на микропластике, они были в тридцать раз более распространены, чем в контрольных группах микробов, живущих на менее удобной "жилплощади" – обычных песчинках.

Исследователи подчёркивают, что гены устойчивости к антибиотикам распространились по колонии даже в отсутствие в лабораторной среде самих медикаментов (а значит, и естественного отбора на устойчивость к ним). Когда же биологи добавили к пробам антибиотик сульфаметоксазол, гены резистентности к нему стали распространяться ещё в 4,5 раза быстрее.

Научная статья с результатами исследования опубликована в издании Elsevier's Journal of Hazardous Materials Letters.