Prekvapivý vplyv plastov: Baktérie robia odolnejšími a toxickejšími, môžu poškodiť ľudské zdravie (ŠTÚDIA)

Možno si to ani neuvedomuješ, ale každý deň ťa obklopujú neviditeľné plastové častice. Tieto častice sú také malé, že ich nemôžeš vidieť ani cez mikroskop. Nanoplasty – fragmenty plastov menšie ako tisícina hrúbky ľudského vlasu – sa nachádzajú prakticky všade okolo nás. Ako sa ukazuje, môžu ovplyvňovať nielen nás ľudí, ale aj tie najmenšie formy života na našej planéte. Medzi ne patria aj nebezpečné baktérie.

Vedci z Univerzity Illinois nedávno objavili niečo znepokojujúce. Tieto mikroskopické plastové častice dokážu zmeniť správanie jednej z najnebezpečnejších baktérií, s ktorou sa môžeš stretnúť – E. coli. Nie je to zmena, ktorá by nám prospievala.

Informuje o tom web Science Alert a štúdia uverejnená v Journal of Nanobiotechnology.

Neviditeľná hrozba vo veľkosti molekúl

Keď hovoríme o nanoplastoch, bavíme sa o časticiach, ktoré majú neuveriteľne malú veľkosť. Pohybujú sa od jedného mikrometra až po jediný nanometer. Pre lepšiu predstavu: nanometer je miliardtina metra. Keby si zväčšil nanočasticu na veľkosť futbalovej lopty, futbalová lopta by mala priemer celej Zeme. Tieto fragmenty vznikajú rozkladom väčších plastových predmetov v prostredí. Dostávajú sa prakticky všade – do pôdy, vody, vzduchu aj potravy.

Zatiaľ čo vplyv nanoplastov na ľudské zdravie stále nie je úplne objasnený, ich všadeprítomnosť a extrémne malá veľkosť z nich robí potenciálne veľkú hrozbu. Nová štúdia však ukázala, že nanoplasty nepôsobia len na zložité organizmy, ako sme my ľudia. Dokážu ovplyvniť aj tie najprimitívnejšie formy života – baktérie.

Stretnutie nanoplastov s nebezpečnými baktériami

Výskumný tím pod vedením molekulárneho mikrobiológa Pratika Banerjeeho preskúmal, ako nanoplasty ovplyvňujú jednu z najznámejších a najnebezpečnejších baktérií. E. coli O157:H7 zodpovedá pravidelne za závažné otravy jedlom. Môže spôsobiť vážne zdravotné problémy.

Vedci vytvorili nanoplasty z polystyrénu. Polystyrén patrí medzi najrozšírenejšie typy plastov, ktoré stretávaš v každodennom živote. Zistili niečo fascinujúce: nanoplasty síce výrazne neovplyvnili prežitie baktérií E. coli, ale významne zmenili ich správanie. Práve tieto zmeny sú pre nás znepokojujúce.

Keď sa baktérie dostali do kontaktu s nanoplastami, začali sa správať agresívnejšie. Produkovali viac toxínov – jedovatých látok, ktoré spôsobujú ochorenie. Konkrétne išlo o Shiga-podobný toxín. Tento toxín charakterizuje práve tento typ E. coli a zodpovedá za vážne príznaky otravy.

Kľúčové pritom bolo, aký elektrický náboj mali nanoplasty na svojom povrchu. Vedci testovali tri verzie: kladne nabité, záporne nabité a neutrálne častice. Ukázalo sa, že práve kladne nabité nanoplasty spôsobujú najväčší stres baktériám E. coli. Tieto baktérie majú prirodzene záporný povrchový náboj. Táto elektrostatická interakcia pripomína to, ako sa k sebe priťahujú opačné póly magnetov.

Biofilmy: Bakteriálne mestá pod útokom

Baktérie v prírode nežijú len ako jednotlivci plávajúci vo voľnom priestore. Často sa spájajú do zložitých štruktúr nazývaných biofilmy. Predstav si ich ako bakteriálne mestá obklopené ochranným múrom. Tieto biofilmy vykazujú extrémnu odolnosť. Vytvárajú sa napríklad na lekárskych implantátoch, katétroch, ale aj v potravinárskom priemysle.

Vedci chceli vedieť, ako nanoplasty ovplyvnia E. coli aj v tomto organizovanom stave. Nechali baktérie týždeň až dva vytvoriť biofilmy na povrchu. Potom k nim pridali nabité nanoplasty. Výsledky pripomínali tie pri voľne plávajúcich baktériách. Aj v biofilmoch sa E. coli stali agresívnejšími a začali produkovať viac toxínov.

Toto zistenie má obzvlášť veľký význam, pretože biofilmy predstavujú v reálnom svete veľký problém. Vymiznutie týchto štruktúr je mimoriadne ťažké. Môžu spôsobovať opakované infekcie. Ak nanoplasty dokážu urobiť tieto už tak odolné bakteriálne kolónie ešte nebezpečnejšími, môže to mať vážne dôsledky pre medicínu aj potravinárstvo.

Dôsledky, ktoré nemôžeme podceňovať

Možno si teraz myslíš, že ak nanoplasty spôsobujú stres baktériám, mohlo by to byť pre nás dobré. Veď vystresované baktérie by mohli byť slabšie. Realita je však opačná. Keď sa baktérie dostanú pod stres, aktivujú si obranné mechanizmy. Tieto mechanizmy ich robia nebezpečnejšími pre nás.

Okrem zvýšenej produkcie toxínov vedci pozorovali aj ďalšie zmeny. Baktérie sa pomalšie množili a pomalšie tvorili biofilmy, keď ich prvýkrát vystavili kladne nabitým nanoplastom. Zmenila sa aj aktivita ich génov zodpovedných za virulenciu. Virulencia označuje schopnosť spôsobovať ochorenie.

Pratik Banerjee a jeho tím upozorňujú, že ide o prvú štúdiu, ktorá sa zamerala na vplyv nanoplastov na chorobonosné baktérie pre človeka. Predchádzajúce výskumy skúmali len všeobecné interakcie medzi nanoplastami a baktériami. Nezamerali sa na tie, ktoré sú pre nás skutočne nebezpečné.

Táto štúdia predstavuje len začiatok. Vedci plánujú pokračovať v štúdiu vplyvu rôznych chemických látok, ktoré sa môžu viazať na povrch nanoplastov. Plasty majú totiž obrovskú schopnosť absorbovať rôzne chemikálie z prostredia. Každá z týchto látok môže meniť povrchový náboj a tým aj účinok nanoplastov na baktérie.

Pre nás to znamená, že problém nanoplastov môže byť ešte komplexnejší, ako sme si mysleli. Nemusíme sa obávať len samotných plastových častíc, ale aj toho, čo na sebe nesú z okolitého prostredia. Ako sa ukazuje, ich vplyv sa môže prejaviť aj nepriamym spôsobom. Prejavuje sa cez zmeny správania baktérií, s ktorými sa denne stretávame.

Hoci potrebujeme ešte veľa výskumov na úplné pochopenie tohto problému, jedno je jasné – svet nanoplastov je oveľa zložitejší a potenciálne nebezpečnejší, ako sme si pôvodne mysleli.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti