Καθολικά Μικρο- και Νανοπλαστικά Ανακαλύφθηκαν ότι Μειώνουν την Αποτελεσματικότητα των Αντιβιοτικών

Μικροπλαστικά Παντού

Υπάρχει αυξανόμενη ευαισθητοποίηση τόσο στο κοινό όσο και στην επιστημονική κοινότητα ότι τα μικροπλαστικά αποτελούν σοβαρό πρόβλημα.

Για παράδειγμα, τα μικροπλαστικά έχουν πλέον εντοπιστεί στην καρωτίδα του μισού των ασθενών που δοκιμάστηκαν σε μια ειδική μελέτη. Επίσης, βρίσκουν τον δρόμο τους στη διατροφή απειλούμενων ειδών μέχρι τα νησιά Γκαλαπάγκος. Η ανακύκλωση πλαστικών είναι συχνά λιγότερο αποδοτική ή καλά υλοποιημένη από ό,τι φαντάζεστε, οδηγώντας σε εταιρείες όπως η ExxonMobil να διώκονται για την παραγωγή πλαστικών τους (XOM ).

Και φαίνεται ότι το πρόβλημα μπορεί να είναι ακόμη μεγαλύτερο από ό,τι αντιλαμβανόμασταν. Όχι μόνο τα πλαστικά βρίσκουν τον δρόμο τους στα σώματα ανθρώπων και ζώων, αλλά μπορούν επίσης να μειώσουν την αποτελεσματικότητα των αντιβιοτικών.

Αυτό ανακαλύφθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μπον (Γερμανία), του Πανεπιστημίου της Βιέννης, του Πανεπιστημίου του Μπαθ (Ηνωμένο Βασίλειο), του Πανεπιστημίου Umeå (Σουηδία) και του Πανεπιστημίου Ντμπρέτσεν (Ουγγαρία). Δημοσίευσαν το εύρημά τους στο Scientific Reports, με τίτλο “Η προσρόφηση φαρμάκων σε νανοπλαστικά έχει σοβαρές βιολογικές επιπτώσεις¹”.

Χημικές Αλληλεπιδράσεις Μικρο- & Νανοπλαστικών

Οι ερευνητές διερεύνησαν τις αλληλεπιδράσεις κοινών αντιβιοτικών με μια επιλογή των πιο χρησιμοποιούμενων πλαστικών: πολυαιθυλένιο (PE), πολυπροπυλένιο (PP), πολυστυρένιο (PS) και νάιλον 6,6 (N66).

Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποίησαν χημική υπολογιστική προσομοίωση, μια μέθοδο που υπολογίζει την αλληλεπίδραση μεταξύ χημικών ενώσεων «in-silico» (σε πρόγραμμα υπολογιστή).

Επικεντρώθηκαν κυρίως στα νανοπλαστικά, ή πλαστικά σωματίδια μικρότερα από 0,001 χιλιοστά, τα οποία θεωρούνται ιδιαίτερα επιβλαβή για τους ανθρώπους και το περιβάλλον λόγω του μικρού μεγέθους τους.

Αυτά τα σωματίδια εκλύονται σε μεγάλες ποσότητες από το πλαστικό στο περιβάλλον μας, στο σπίτι και στα ρούχα, ιδιαίτερα στα ρούχα, με υψηλές εκπομπές τόσο στον εσωτερικό αέρα όσο και στο νερό από τα πλυντήρια. Το ίδιο μπορεί να αναμένεται να είναι υψηλό σε ιατρικά ελεγχόμενα περιβάλλοντα όπως τα νοσοκομεία.

Το αντιβιοτικό που μελετήθηκε ήταν η τετρακυκλίνη, ένα ευρέος φάσματος αντιβιοτικό που χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση λοιμώξεων που είναι ήδη ανθεκτικές σε άλλα πιο απλά αντιβιοτικά.

Πηγή: Nature

Νάιλον: Ο Χειρότερος Εγκληματίας

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το νάιλον σχηματίζει μακράν τα χειρότερα μικροπλαστικά σωματίδια όσον αφορά τη δέσμευση με την τετρακυκλίνη.

“Η δέσμευση ήταν ιδιαίτερα ισχυρή με το νάιλον, υποδεικνύοντας έναν σε μεγάλο βαθμό υποεκτιμημένο κίνδυνο σε εσωτερικούς χώρους.

Το φορτίο μικρο- και νανοπλαστικών είναι περίπου πέντε φορές υψηλότερο εκεί σε σχέση με το εξωτερικό. Το νάιλον είναι ένας από τους λόγους γι’ αυτό: απελευθερώνεται από τα υφάσματα και εισέρχεται στο σώμα μέσω της αναπνοής, για παράδειγμα.

Lukas Kenner – Κύριος ερευνητής του έργου από τη Βιέννη

Έτσι, όχι μόνο τα μικροπλαστικά μπορεί να είναι τοξικά από μόνα τους, αλλά μπορούν επίσης να επηρεάσουν τη λειτουργία των αντιβιοτικών, κάτι που είναι πολύ σημαντικό να ληφθεί υπόψη καθώς το φορτίο των μικροπλαστικών στο σώμα αυξάνεται.

Δοκιμές σε Νερό και Ζωντανά Κύτταρα

Στη συνέχεια έλεγξαν πώς αντιδρούσε το σύμπλεγμα αντιβιοτικού-μικροπλαστικού στο νερό και τη θερμοκρασία. Σε όλες τις δοκιμασμένες συνθήκες, το σύμπλεγμα παρέμεινε στο νερό, υποδεικνύοντας ότι είναι πιθανό να συμβαίνει και σε πραγματικά περιβάλλοντα.

Πηγή: Nature

Οι υπολογιστικές προσομοιώσεις ήταν ένας καλός τρόπος για να κατανοηθεί πώς αντιδρούν τα αντιβιοτικά στα πλαστικά σωματίδια σε ατομικό επίπεδο, αλλά αυτό δεν απέδειξε πλήρως ότι το ίδιο θα συνέβαινε στην πραγματικότητα. Έτσι, οι ερευνητές πραγματοποίησαν επίσης δοκιμές σε ζωντανά κύτταρα in‑vitro.

Δείχθηκε ότι η βιολογική δραστηριότητα της τετρακυκλίνης μειώνεται σημαντικά παρουσία νανοπλαστικών σωματιδίων. Έτσι, όχι μόνο τα μόρια του αντιβιοτικού δεσμεύονται από τα πλαστικά, αλλά φαίνεται σαφώς να μειώνουν την αποτελεσματικότητα του φαρμάκου.

Πηγή: Nature

Τα μικρο- και νανοπλαστικά είναι επίσης γνωστό ότι μερικές φορές συσσωρεύονται σε συγκεκριμένα κύτταρα ή ιστούς. Καθώς τώρα γνωρίζουμε ότι μεταφέρουν αντιβιοτικά, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε τοπικά υψηλές συγκεντρώσεις αντιβιοτικών, προκαλώντας επιπλέον ανεπιθύμητες παρενέργειες.

Τα Μικροπλαστικά Προκαλούν Αντιβιοτική Αντοχή;

Η παρουσία άθικτων αλλά αναποτελεσματικών αντιβιοτικών αποτελεί σοβαρό ζήτημα. Όσο περισσότερο εκτίθενται οι θανατηφόροι βακτήρια σε αντιβιοτικά, τόσο πιο πιθανό είναι να εξελίξουν αντίσταση στο φάρμακο.

Το πρόβλημα επιδεινώνεται, καθώς έχει αποδειχθεί ότι τα νανοπλαστικά σωματίδια συγκεντρώνουν τα αντιβιοτικά, ενώ ταυτόχρονα εξουδετερώνουν εν μέρει τις επιδράσεις τους.

“Η εύρεσή μας ότι η τοπική συγκέντρωση των αντιβιοτικών στην επιφάνεια των νανοπλαστικών σωματιδίων μπορεί να αυξηθεί είναι ιδιαίτερα ανησυχητική.

Αυτή η αύξηση στη συγκέντρωση θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη βακτηρίων ανθεκτικών στα αντιβιοτικά. Πλαστικά όπως το νάιλον 6,6, αλλά και το πολυστυρένιο, που δεσμεύουν πιο ισχυρά την τετρακυκλίνη, θα μπορούσαν επομένως να αυξήσουν τον κίνδυνο αντίστασης.

Lukas Kenner – Κύριος ερευνητής του έργου από τη Βιέννη

Αυτό πιθανότατα δείχνει την ανάγκη για νέες αντιβακτηριακές θεραπείες που δεν βασίζονται σε αντιβιοτικά, με τυχερά αρκετές νέες τεχνολογίες να εμφανίζονται ταυτόχρονα, από αξιοποίηση ιών που ονομάζονται βακτηριοφάγοι, μέχρι εμβόλια mRNA ή, παράδοξα, συνθετικά πολυμερή που δεν διαφέρουν εντελώς από τα πλαστικά από χημική άποψη.

Εταιρείες Μείωσης Μικροπλαστικών

VLTO Διάγραμμα τιμής

Η Veralto είναι το αποτέλεσμα της αποσύνθεσης δραστηριοτήτων σχετικών με το νερό από το συγκρότημα μέτρησης και περιβάλλοντος Danaher (DHR ).

Ως εκ τούτου, είναι ο κληρονόμος της της Pall Corporation που εξαγοράστηκε από τη Danaher το 2015, παγκόσμιου ηγέτη στα προϊόντα καθαρισμού νερού.

Η Veralto είναι μια ομάδα που αποτελείται από πολλές εταιρείες, οι οποίες μπορούν να χωριστούν σε 2 τμήματα: ποιότητα νερού & ποιότητα προϊόντος/κατασκευή.

Πηγή: Veralto

Συνολικά, η Veralto κερδίζει το ήμισυ των εσόδων της από τη Βόρεια Αμερική, και ένα τέταρτο από την Ευρώπη και τις αγορές υψηλής ανάπτυξης (υπόλοιπο του κόσμου).

Η εταιρεία επικεντρώνεται στη δημιουργία σταθερού ρεύματος εσόδων, με το 57% των πωλήσεων να είναι επαναλαμβανόμενα, καθώς οι μηχανές της είναι αναπόσπαστο μέρος των καθημερινών λειτουργιών των πελατών και απαιτούν τακτική αγορά καταναλωτικών υλικών για τον εξοπλισμό.

Πηγή: Veralto

Η εταιρεία είναι υπεύθυνη για τουλάχιστον ένα μέρος της διαδικασίας καθαρισμού νερού για πάνω από 3,4 δισεκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως.

Τα φίλτρα, οι αισθητήρες και το σύστημα καθαρισμού νερού της θα γίνουν ολοένα και πιο σημαντικά για την αντιμετώπιση του προβλήματος της γενικευμένης μόλυνσης από μικροπλαστικά στα γλυκά νερά και τα λύματα μας.

Ακολουθώντας το DNA της εταιρείας για σειριακές εξαγορές που κληρονόμησε από τη Danaher, επεκτείνεται μέσω εξαγορών, με πρόσφατη την εξαγορά της TraceGains, ενός παρόχου λογισμικού cloud για την προμήθεια συστατικών, που χρησιμοποιείται από τη βιομηχανία τροφίμων και ποτών. Αυτό θα ενισχύσει τη θέση της Veralto σε κάθε στάδιο της αλυσίδας αξίας στην παροχή υπηρεσιών στον τομέα παραγωγής τροφίμων (τμήμα ποιότητας προϊόντος).

Πηγή: Veralto

Η Veralto είναι κορυφαία εταιρεία στον τομέα του νερού, καθώς και στην ασφάλεια τροφίμων. Με την αυξανόμενη μόλυνση, συμπεριλαμβανομένων των μικροπλαστικών, είναι πιθανό να συνεχίσει να αναπτύσσεται παρέχοντας επιπλέον λύσεις παρακολούθησης και αποκατάστασης της μόλυνσης.

TMO Διάγραμμα τιμής

Η ThermoFisher είναι ηγέτης στα εργαστηριακά όργανα και τα αναλυτικά εργαλεία για τη χημική και τη βιοτεχνολογική βιομηχανία, με 125.000 υπαλλήλους.

Παρέχει καινοτόμες και προχωρημένες λύσεις για μια σειρά εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων:

• επιστήμες ζωής
• φαρμακευτικά προϊόντα
• βιοτεχνολογία
• ιατρική διάγνωση

Αυτό καλύπτει μια πολύ μεγάλη αγορά, με μέγεθος 235 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Η ικανότητά του να εξυπηρετεί ένα τόσο ευρύ φάσμα τομέων οφείλεται εν μέρει στη θέση του στην πρωτοπορία της ανάπτυξης νανοτεχνολογίας, η οποία συμβάλλει στην πρόοδο λύσεων που προωθούν την επιστημονική ανακάλυψη και βελτιώνουν τα αποτελέσματα της υγειονομικής περίθαλψης.

Αυτό το καθιστά σημαντικό συνεργάτη για την παραγωγή σε κλίμακα προηγμένων ιατρικών θεραπειών και άλλων βιοτεχνολογικών προϊόντων.

Πηγή: ThermoFisher

Τα όργανα της Thermo Fisher βοηθούν στην παρακολούθηση της μόλυνσης από νανοπλαστικά, υποστηρίζοντας περιβαλλοντικές μελέτες και διαχείριση της μόλυνσης. Οι τεχνολογίες τους είναι καθοριστικές στην ανάπτυξη μεθόδων μείωσης της επίπτωσης των νανοπλαστικών σε διάφορα οικοσυστήματα και βιομηχανίες.

Οι ευρείες εφαρμογές της στις βιοεπιστήμες, την ιατρική διάγνωση και την περιβαλλοντική παρακολούθηση δημιουργούν πολλαπλές ευκαιρίες ανάπτυξης.

Επιπλέον, στρατηγικές εξαγορές και συνεργασίες ενισχύουν τις δυνατότητες νανοτεχνολογίας της και την εμβέλεια της στην αγορά, ενισχύοντας περαιτέρω το δυναμικό ανάπτυξης και συνεχίζοντας την τάση των σειριακών εξαγορών τα τελευταία χρόνια.

Πηγή: ThermoFisher

Συνολικά, καθώς η βιοτεχνολογική βιομηχανία αναπτύσσεται, καθώς και η ανάγκη παρακολούθησης μόλυνσης όπως τα μικροπλαστικά, είναι πιθανό ότι η ThermoFisher θα συνεχίσει να αυξάνει τις πωλήσεις της, ενώ θα είναι καθοριστική στη δημιουργία νέων αγορών μέσω νέων αναλυτικών δυνατοτήτων στην ακριβή ιατρική, την πρωτεομική, τη μικροσκοπία ηλεκτρονίων κ.λπ.

Αναφορά Μελέτης:

^{1. Dick, L., Batista, P. R., Zaby, P., et al. (2024). Η προσρόφηση φαρμάκων σε νανοπλαστικά έχει σοβαρές βιολογικές επιπτώσεις. Scientific Reports, 14, Article 25853. https://doi.org/10.1038/s41598-024-75785-4}