מיקרופלסטיק מעשיר חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה

פלסטיק הוא אחד המזהמים הגדולים של העולם ומייצר המון בעיות אקולוגיות ובריאותיות לרבות מוות של בעלי חיים.
עד כה רוב המדענים בחנו את ההשפעות השליליות שיש למיליוני טונות של פסולת מיקרו-פלסטית בשנה על סביבות המים המתוקים והאוקיאנוסים. והרבה פחות בכל הקשור לפסולת הפלסטית מהבתים שלנו למערכות השפכים.
ההערכה היא כי מתקן לטיפול בשפכים בגודל ממוצע המשרת כ -400,000 תושבים ישפוך לסביבה עד 2,000,000 חלקיקים מיקרופלסטיים מדי יום.

אנטיביוטיקה היא מזהם נוסף, שנמצא בכל מקום אפשרי, עתיר השלכות עקב שימוש לא הולם הן של רופאים (משפחה, ילדים), הן של רופאי שיניים והן של וטרינרים במיוחד בתעשית המזון.
דבר זה על פי הערכות ארגון הבריאות העולמי גורם היום למוות של 700 אלף בני אדם כל שנה בעולם עם צפי של 10 מיליון מתים כל שנה מ-2050 אם לא יעשה מעשה.

אנטיביוטיקה בכל מקום.
אנטיביוטיקה – שימוש יתר, זיהום עולמי ויצירת חיידקים עמידים.
רופאי שיניים ואנטיביוטיקה.
חיידקים עמידים והטכנולוגיה שלהם – הטבע חזק יותר מכל מניפולציה רפואית.

חוקרים מהמכון הטכנולוגי בניו ג'רזי הראו כי מיקרו-פלסטיק הנמצא בכל מקום יכול להפוך למוקד של חיידקים ופתוגנים עמידים לאנטיביוטיקה ברגע שהם שוטפים את הניקוז הביתי ונכנסים למפעלי טיפול בשפכים. שם נוצרת שכבה דקה של הצטברות חיידקית (ביופילם), שמאפשר למיקרואורגניזמים פתוגניים ופסולת אנטיביוטית להידבק ולהגיע.
את הממצאים פרסמו במהדורת נובמבר 21 בג'ורנל Elsevier Journal of Hazarding Materials.

החוקרים מצאו כי זנים מסוימים של חיידקים העלו את העמידות לאנטיביוטיקה עד פי 30

מסתבר שה"תערובת" של המיקרופלסטיק יחד עם שאר פסולת אנושית הכוללת גם תרופות לרבות אנטיביוטיקה מעלה בהרבה יותר את העמידות החיידקית, כאשר המיקרופלסטיקה מהווה הנשא

במחקר הנוכחי אספו החוקרים מניו-ג'רזי פסולת מ-3 מתקני טיהור שפכים. הצוות השתמש בבדיקות PCR כדי לזהות את מיני החיידקים הנוטים לגדול על המיקרופלסטים, תוך מעקב אחר שינויים גנטיים של החיידקים בדרך. כאשר הצוות הדביק את הדגימות עם האנטיביוטיקה, sulfamethoxazole (SMX), הם גילו שהיא מגבירה עוד יותר את הגנים המתנגדים לאנטיביוטיקה פי 4.5. כלומר מיקרו-פלסטיק יכול לאפשר באופן טבעי לקליטת גנים עמידים לאנטיביוטיקה בין זנים שונים של חיידקים בפני עצמם אבל לשילוב עם אנטיביוטיקה יש השפעה משמעותית נוספת. החוקרים ראו שגם לאנטיביוטיקות נוספות (aminoglycoside, beta-lactam ו-trimethoprim) השפעה דומה.
כאשר המיקרו-פלסטיקים הללו נכנסים למתקן טיהור שפכים ומתערבבים עם בוצה, חיידקים מסוימים יכולים להיצמד בטעות למשטח ולהפריש חומרים חוץ-תאיים דמויי דבק. כאשר חיידקים אחרים מתחברים אל פני השטח וגדלים, הם יכולים אפילו להחליף DNA אחד עם השני. כך מתפשטים הגנים העמידות לאנטיביוטיקה בקרב הקהילה.
שמונה מינים שונים של חיידקים נמצאו מועשרים מאוד על המיקרו-פלסטיקה. בקרב מינים אלה, הצוות הבחין בשני פתוגנים אנושיים מתעוררים הקשורים בדרך כלל לזיהום בדרכי הנשימה, Raoultella ornithinolytica ו- Stenotrophomonas maltophilia.
https://news.njit.edu/study-shows-microplastic-waste-becomes-hubs-pathogens-antibiotic-resistant-bacteria

פלסטיק שנמצא במוצרי קוסמטיקה וטואלטיקה שאנשים משתמשים ביומיום מעצימה את הסכנה של חיידקים עמידים ובמיוחד כאלה שיכולים לגרום לזיהום בדרכי הנשימה.

מחקר נוסף שפורסם ביוני 21 בג'ורנל Environmental Science & Technology החוקרים טבלו דגימות של חמישה סוגים של מיקרו-פלסטיק בנהר ביילון ב -14 אתרים עם רמות עיור שונות. לאחר 30 יום הם אספו את המיקרו-פלסטיקה והשתמשו בתגובת שרשרת פולימראז כמותית (PCR) בתפוקה גבוהה כדי לנתח כמעט את כל סוגי ה- ARG (גנים עמידים לאנטיביוטיקה) ואת האלמנטים הגנטיים הניידים המסייעים להפצתם בקרב חיידקים. ה- ARG שזוהו העניק עמידות כמעט לכל סוגי האנטיביוטיקה העיקריים המשמשים בבני אדם ובעלי חיים. שפע הגנים והיסודות הגנטיים הללו גדל פי 1,000 באזורים כפריים לעירוניים. בנוסף, גיוון ה- ARG גדל. מבין חמשת סוגי הפלסטיק, לפוליפרופילן היה השפע הגבוה ביותר של ARG והסיכון הגדול ביותר להתפשטות הגנים, אולי בגלל שטח הפנים הגדול יותר ויכולתו לשחרר חומר אורגני מומס. החוקרים אומרים כי תוצאות אלו מצביעות על כך שהעיור מכניס ARG חדשים רבים לנהרות ממקורות כגון ביוב.
החומר הזה נפוץ ביותר בכל תעשית הפלסטיק והטקסטיל הסינתטי וגם במסכות שיעלו לנו ביוקר בריאותי ואקולוגי.

*** תוספת נובמבר 21
מחקר שפורסם בנובמבר 21 בג'ורנל Journal of Hazardous Materials מתאר כיצד התיישנות הפלסטיק והתפרקות הטבעית יחד עם קרניים אולטרה סגולות הופכת אותם לפלטפורמות מתאימות לגנים עמידים לאנטיביוטיקה (ARG). גנים אלה משורינים על ידי כרומוזומים חיידקיים, פאגים ופלסמידים, כולם וקטורים ביולוגיים שיכולים להפיץ עמידות לאנטיביוטיקה לאנשים, ולהוריד את יכולתם להילחם בזיהומים.
המחקר בראשות המהנדס האזרחי והסביבה של אוניברסיטת רייס, בשיתוף עם חוקרים מסין ואוניברסיטת יוסטון, הראה גם שכימיקלים הדולפים מהפלסטיק ככל שהוא מתיישן מגבירים את הרגישות של וקטורים להעברת גנים הוריזונטליים, שדרכם מתפשטת עמידות. העברת גנים אופקיים הינו תהליך ביולוגי בו אורגניזם מעביר חומר גנטי לתא אחר שאינו צאצא שלו למשל בין חיידקים שאינם מאותה משפחה.
החוקרים גילו שלמיקרופלסטיק (קוטר של 100 ננומטר עד חמישה מיקרומטר) שהתיישן על ידי החלק האולטרה סגול של אור השמש יש שטחי פנים גבוהים הלוכדים חיידקים. כאשר הפלסטיק מתכלה, הם גם שולפים כימיקלים של דה-פולימריזציה שפורצים את הממברנות של החיידקים, מה שנותן ל-ARGs הזדמנות לפלוש.
החוקרים סיכמו שמשטחים מיקרופלסטיים עשויים לשמש כאתרי צבירה של חיידקים רגישים, ולהאיץ את העברת הגנים זה עם זה. סינרגיה זו יכולה להעשיר תנאים סביבתיים נוחים לעמידות לאנטיביוטיקה גם בהיעדר אנטיביוטיקה.
https://news.rice.edu/news/2021/microplastic-pollution-aids-antibiotic-resistance

*** תוספת נובמבר 22
מחקר חדש מטעם אוניברסיטת סורבון, שפורסם בנובמבר 22 בכתב העת PLOS ONE מצא שכמעט 200 מינים של חיידקים מיישבים מיקרופייבר בים התיכון, כולל כאלה שגורמים להרעלת מזון בבני אדם.
החוקרים מסבירים שמיקרופייבר סינתטי וטבעי מזיהום פלסטיק, תעשיית הטקסטיל ופעילויות דיג גדלו באופן דרמטי בסביבה, והפכו לסוג החלקיקים הנפוץ ביותר באוקיינוס. מיקרופייברים אלה מהווים איום על מערכות אקולוגיות מימיות ועל בריאות האדם, מכיוון שברגע שהם מתנחלים על ידי מיקרואורגניזמים, הם מריחים כמו מזון ונצרכים על ידי אורגניזמים ימיים. בשל התמדתם, סביר להניח שהמיקרופייבר מצטבר באורגניזמים ימיים כשהם נעים בשרשרת המזון.
כדי לגלות אילו סוגי חיידקים חיים על מיקרופייבר צפים, החוקרים השתמשו בטכניקות מיקרוסקופיה מתקדמות וברצף DNA כדי לזהות מיקרואורגניזמים החיים על מיקרופייברים שנאספו מצפון-מערב הים התיכון. הם גילו שעל כל מיקרופייבר חיים יותר מ-2,600 תאים בממוצע. תאים אלו שייכים ל-195 מיני חיידקים, כולל Vibrio parahaemolyticus, חיידק שעלול להיות מסוכן הגורם להרעלת מזון מפירות ים.
מחקר חדש זה הוא הראשון לדווח על נוכחות של מיני Vibrio פתוגניים על מיקרופייבר בים התיכון. התגלית חשובה להערכת סיכונים בריאותיים, מכיוון שנוכחות החיידק עלולה להוות איום על צריכת דגים ופירות הים. וזה לא מסתכם אך ורק בים התיכון שכן תנועת הפלסטיק בזרמים התת ימיים מגיעה לכל האוקיינוסים.

מוזמנים להזין דוא"ל למטה כדי להתעדכן ראשונים