Microplásticos y Nanoplásticos Omnipresentes Descubiertos Reducen la Eficacia de los Antibióticos

Microplásticos en todas partes

Existe una creciente conciencia tanto entre el público como en la comunidad científica de que los microplásticos son un problema serio.

Por ejemplo, los microplásticos ahora se encuentran en la arteria carótida de la mitad de los pacientes evaluados en un estudio dedicado. También están llegando a la alimentación de especies en peligro de extinción, incluso en las Islas Galápagos. El reciclaje de plásticos a menudo es menos eficiente o bien hecho de lo que se imagina, lo que lleva a que empresas como ExxonMobil sean demandadas por su producción de plásticos (XOM ).

Y parece que el problema podría ser aún mayor de lo que imaginábamos. No solo los plásticos se introducen en los cuerpos humanos y animales, sino que también podrían reducir la eficacia de los antibióticos.

Este hallazgo fue descubierto por investigadores de la Universidad de Bonn (Alemania), la Universidad de Viena, la Universidad de Bath (Reino Unido), la Universidad de Umeå (Suecia) y la Universidad de Debrecen (Hungría). Publicaron su hallazgo en Scientific Reports, bajo el título “The adsorption of drugs on nanoplastics has severe biological impact¹”.

Interacciones químicas de micro y nanoplásticos

Los investigadores estudiaron las interacciones de antibióticos comunes con una selección de los plásticos más utilizados: polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS) y nailon 6,6 (N66).

Para ello, utilizaron la computación química, un método que calcula la interacción entre compuestos químicos “in silico” (en un programa informático).

Se centraron principalmente en los nanoplásticos, o partículas plásticas menores de 0,001 milímetros, que se consideran particularmente dañinas para los humanos y el medio ambiente debido a su pequeño tamaño.

Estas partículas se emiten en grandes cantidades por el plástico presente en nuestro entorno, hogar y ropa, especialmente la ropa, con altas emisiones tanto en el aire interior como en el agua de las lavadoras. Se espera que sea igualmente alta en entornos controlados médicamente, como los hospitales.

El antibiótico estudiado fue la tetraciclina, un antibiótico de amplio espectro utilizado para combatir infecciones ya resistentes a otros antibióticos más simples.

Fuente: Nature

Nylon: El peor infractor

Los investigadores descubrieron que el nylon forma, de lejos, las peores partículas de microplástico en cuanto a la unión con la tetraciclina.

“La unión fue particularmente fuerte con el nylon, señalando un peligro ampliamente subestimado en interiores.

La carga de micro y nanoplásticos es aproximadamente cinco veces mayor allí que al aire libre. El nylon es una de las razones de esto: se libera de los textiles y entra al cuerpo a través de la respiración, por ejemplo.

Lukas Kenner – investigador principal del proyecto en Viena

Así que, no solo los microplásticos pueden ser tóxicos por sí mismos, sino que también podrían afectar cómo funcionan los antibióticos, lo cual es muy importante considerar dado que la carga de microplásticos en el cuerpo está aumentando.

Pruebas en agua y células vivas

Luego verificaron cómo reaccionaba el agregado antibiótico-microplástico al agua y la temperatura. En todas las condiciones probadas, el agregado persistió en el agua, lo que indica que probablemente lo haga en entornos reales.

Fuente: Nature

Las simulaciones por computadora fueron una buena manera de entender cómo reaccionan los antibióticos a las partículas plásticas a nivel atómico, pero esto no demostró completamente que lo mismo ocurriría en la vida real. Por lo tanto, los investigadores también realizaron pruebas en células vivas in vitro.

Demostró que la actividad biológica de la tetraciclina disminuye significativamente en presencia de partículas nanoplásticas. Así que no solo las moléculas del antibiótico se unen a los plásticos, sino que claramente parece reducir la efectividad del fármaco.

Fuente: Nature

También se sabe que los micro y nanoplásticos a veces se acumulan en células o tejidos específicos. Dado que ahora se sabe que transportan antibióticos, podrían generar concentraciones localmente altas de antibióticos, lo que provocaría efectos secundarios no deseados adicionales.

¿Los microplásticos están causando resistencia a los antibióticos?

La presencia de antibióticos intactos pero ineficaces es una preocupación seria. Cuanto más bacterias mortales están expuestas a antibióticos, más probable es que evolucionen resistencia contra el fármaco.

Incluso empeora, ya que se ha demostrado que las partículas nanoplásticas concentran los antibióticos, mientras que aún neutralizan sus efectos en cierta medida.

“Nuestro hallazgo de que la concentración local de antibióticos en la superficie de las partículas nanoplásticas puede aumentar es particularmente preocupante.

Este aumento en la concentración podría conducir al desarrollo de bacterias resistentes a los antibióticos. Plásticos como el nylon 6,6, pero también el poliestireno, que se une más fuertemente a la tetraciclina, podrían, por lo tanto, incrementar el riesgo de resistencia.”

Lukas Kenner – investigador principal del proyecto en Viena

Esto probablemente ilustra la necesidad de nuevos tratamientos antibacterianos que no dependan de los antibióticos, con la suerte de que varias tecnologías emergen a la vez, desde aprovechar virus llamados bacteriófagos, hasta vacunas de ARNm o, irónicamente, polímeros sintéticos no completamente diferentes de los plásticos desde un punto de vista químico.

Empresas de mitigación de microplásticos

VLTO Gráfico de precios

Veralto es el resultado de la escisión de actividades relacionadas con el agua del conglomerado de medición y medio ambiente Danaher (DHR ).

Como tal, es el heredero de Pall Corporation, adquirida por Danaher en 2015, un líder global en productos de purificación de agua.

Veralto es un grupo formado por muchas empresas, que se pueden dividir en 2 segmentos: calidad del agua y calidad del producto/fabricación.

Fuente: Veralto

En general, Veralto obtiene la mitad de sus ingresos de Norteamérica, y una cuarta parte tanto de Europa como de mercados de alto crecimiento (el resto del mundo).

La empresa se centra en crear un flujo de ingresos constante, con un 57 % de ventas recurrentes, ya que su maquinaria es integral para las operaciones diarias de los clientes y requiere la compra regular de consumibles para el equipo instalado.

Fuente: Veralto

La empresa es responsable de al menos una parte del proceso de purificación de agua para más de 3.4 mil millones de personas en todo el mundo.

Sus filtros, sensores y sistema de limpieza de agua serán cada vez más importantes para abordar el problema de la contaminación generalizada por microplásticos en nuestras aguas dulces y aguas residuales.

Siguiendo el ADN empresarial de adquisiciones en serie heredado de Danaher, está expandiéndose mediante adquisiciones, siendo la más reciente la compra de TraceGains, un proveedor de software basado en la nube para la obtención de ingredientes, utilizado por la industria de alimentos y bebidas. Esto debería reforzar la posición de Veralto en cada etapa de la cadena de valor al ofrecer servicios al sector de producción de alimentos (segmento de calidad del producto).

Fuente: Veralto

Veralto es una empresa líder en el segmento de agua, así como en la seguridad alimentaria. Con la creciente contaminación, incluidos los microplásticos, es probable que siga creciendo al proporcionar monitoreo adicional y soluciones de remediación de la contaminación.

TMO Gráfico de precios

ThermoFisher es un líder en instrumentos de laboratorio y herramientas analíticas para la industria química y biotecnológica, con 125 000 empleados.

Proporciona soluciones innovadoras y avanzadas para una variedad de aplicaciones, incluyendo:

• ciencias de la vida
• farmacéuticos
• biotecnología
• diagnósticos médicos

Esto cubre un mercado muy grande, de 235 mil millones de dólares. Su capacidad para servir a una gama tan amplia de sectores se debe parcialmente a su posición a la vanguardia del desarrollo de nanotecnología, lo que ayuda al avance de soluciones que impulsan el descubrimiento científico y mejoran los resultados de la atención sanitaria.

Esto lo convierte en un socio importante para la producción a escala de tratamientos médicos avanzados y otros productos biotecnológicos.

Fuente: ThermoFisher

Los instrumentos de Thermo Fisher ayudan a monitorear la contaminación por nanoplásticos, apoyando estudios ambientales y la gestión de la contaminación. Sus tecnologías son fundamentales para desarrollar métodos que reduzcan el impacto de los nanoplásticos en varios ecosistemas e industrias.

Sus amplias aplicaciones en biosciencias, diagnósticos médicos y monitoreo ambiental crean múltiples oportunidades de crecimiento.

Además, adquisiciones estratégicas y asociaciones mejoran sus capacidades en nanotecnología y su alcance de mercado, impulsando aún más el potencial de crecimiento y continuando la tendencia de adquisiciones en serie en los últimos años.

Fuente: ThermoFisher

En resumen, a medida que la industria biotecnológica crece, así como la necesidad de monitorear la contaminación como los microplásticos, es probable que ThermoFisher siga aumentando sus ventas, al mismo tiempo que es fundamental para crear nuevos mercados mediante nuevas capacidades analíticas en medicina de precisión, proteómica, microscopía electrónica, etc.

Referencia del estudio:

^{1. Dick, L., Batista, P. R., Zaby, P., et al. (2024). The adsorption of drugs on nanoplastics has severe biological impact. Scientific Reports, 14, Artículo 25853. https://doi.org/10.1038/s41598-024-75785-4}