Microplásticos podem estar alimentando a resistência aos antibióticos

Os pesquisadores ficaram chocados ao ver que a resistência antimicrobiana das bactérias é fortalecida quando expostas a partículas de plástico.

Por Universidade de Boston com informações de Science Daily.

Microplásticos — pequenos fragmentos de detritos plásticos — estão por todo o planeta. Eles subiram pelas cadeias alimentares, acumularam-se nos oceanos, aglomeraram-se nas nuvens e nas montanhas e foram encontrados dentro dos nossos corpos em taxas alarmantes. Cientistas têm corrido para descobrir os impactos imprevistos de tanto plástico dentro e ao redor de nós.

Uma consequência possível e surpreendente: mais bactérias resistentes a medicamentos.

Em uma descoberta surpreendente, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Boston descobriu que bactérias expostas a microplásticos se tornaram resistentes a vários tipos de antibióticos comumente usados ​​para tratar infecções. Eles dizem que isso é especialmente preocupante para pessoas em áreas de alta densidade e empobrecidas, como assentamentos de refugiados, onde o plástico descartado se acumula e as infecções bacterianas se espalham facilmente. O estudo foi publicado em Applied and Environmental Microbiology .

“O fato de haver microplásticos ao nosso redor, e ainda mais em lugares empobrecidos onde o saneamento pode ser limitado, é uma parte marcante dessa observação”, diz Muhammad Zaman, professor de engenharia biomédica da Faculdade de Engenharia da Universidade de Boston que estuda resistência antimicrobiana e saúde de refugiados e migrantes. “Certamente há uma preocupação de que isso possa representar um risco maior em comunidades desfavorecidas, e apenas ressalta a necessidade de mais vigilância e uma visão mais profunda das interações [de microplásticos e bactérias].”

Estima-se que haja 4,95 milhões de mortes associadas a infecções resistentes a antimicrobianos a cada ano. As bactérias se tornam resistentes a antibióticos por muitas razões diferentes, incluindo o uso indevido e a prescrição excessiva de medicamentos, mas um grande fator que alimenta a resistência é o microambiente — o entorno imediato de um micróbio — onde bactérias e vírus se replicam. No Laboratório Zaman da BU, pesquisadores testaram rigorosamente como uma bactéria comum, a Escherichia coli (E. coli), reagiu ao estar em um ambiente fechado com microplásticos.

“Os plásticos fornecem uma superfície à qual as bactérias se fixam e colonizam”, diz Neila Gross (ENG’27), uma candidata a PhD da BU em ciência e engenharia de materiais e autora principal do estudo. Uma vez fixadas em qualquer superfície, as bactérias criam um biofilme — uma substância pegajosa que age como um escudo, protegendo as bactérias de invasores e mantendo-as fixadas com segurança. Embora as bactérias possam desenvolver biofilmes em qualquer superfície, Gross observou que o microplástico sobrecarregou tanto os biofilmes bacterianos que, quando antibióticos foram adicionados à mistura, o medicamento não conseguiu penetrar no escudo.

“Descobrimos que os biofilmes em microplásticos, comparados a outras superfícies como vidro, são muito mais fortes e espessos, como uma casa com uma tonelada de isolamento”, diz Gross. “Foi impressionante ver.” A taxa de resistência a antibióticos no microplástico era tão alta em comparação a outros materiais, que ela realizou os experimentos várias vezes, testando diferentes combinações de antibióticos e tipos de material plástico. Cada vez, os resultados permaneceram consistentes.

“Estamos demonstrando que a presença de plásticos está fazendo muito mais do que apenas fornecer uma superfície para as bactérias grudarem — eles estão, na verdade, levando ao desenvolvimento de organismos resistentes”, diz Zaman. Ele dirige o Center on Forced Displacement da BU, que tem a missão de melhorar a vida de pessoas deslocadas ao redor do mundo. Pesquisas anteriores descobriram que refugiados, requerentes de asilo e populações deslocadas à força correm um risco maior de contrair infecções resistentes a medicamentos, devido a viverem em campos superlotados e terem barreiras maiores para receber cuidados de saúde.

“Historicamente, as pessoas associam a resistência a antibióticos ao comportamento do paciente, como não tomar antibióticos conforme prescrito. Mas não há nada que uma pessoa tenha feito para ser forçada a viver em um ambiente específico, e o fato é que ela está em maior exposição a infecções resistentes”, diz Zaman. É por isso que as causas ambientais e sociais de superbactérias resistentes a medicamentos não podem ser ignoradas, ele diz. Em 2024, havia uma estimativa de 122 milhões de pessoas deslocadas em todo o mundo. De acordo com Zaman, a prevalência de microplásticos pode estar adicionando outro elemento de risco aos sistemas de saúde já subfinanciados e pouco estudados que atendem refugiados.

Gross e Zaman dizem que o próximo passo em sua pesquisa é descobrir se suas descobertas no laboratório se traduzem para o mundo exterior. Eles esperam começar estudos com parceiros de pesquisa no exterior para observar campos de refugiados em busca de bactérias e vírus resistentes a antibióticos relacionados a microplásticos. Eles também pretendem descobrir os mecanismos exatos que permitem que as bactérias mantenham uma aderência tão forte no plástico.

“Os plásticos são altamente adaptáveis”, diz Gross, e sua composição molecular pode ajudar as bactérias a florescer — mas não está claro como isso acontece. Uma teoria, ela diz, é que os plásticos repelem água e outros líquidos, o que permite que as bactérias se fixem facilmente. Mas com o tempo, os plásticos começam a absorver umidade. Isso significa que é possível que os microplásticos absorvam antibióticos antes que eles atinjam as bactérias alvo. Eles também descobriram que, mesmo quando os microplásticos foram removidos da equação, as bactérias que eles abrigavam mantiveram a capacidade de formar biofilmes mais fortes.

“Muitas vezes, essas questões são vistas de uma lente de política ou relações internacionais ou imigração, e todas elas são importantes, mas a história que muitas vezes está faltando é a ciência básica”, diz Zaman. “Esperamos que este artigo possa fazer com que mais cientistas, engenheiros e mais pesquisadores pensem sobre essas questões.”

Este trabalho foi apoiado pela National Science Foundation.

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Boston University . Original escrito por Jessica Colarossi. Nota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e ao comprimento.

Referência do periódico :
Neila Gross, Johnathan Muhvich, Carly Ching, Bridget Gomez, Evan Horvath, Yanina Nahum, Muhammad H. Zaman. Effects of microplastic concentration, composition, and size on Escherichia coli biofilm-associated antimicrobial resistance. Applied and Environmental Microbiology, 2025; DOI: 10.1128/aem.02282-24