Microplásticos omnipresentes y nanoplásticos descubiertos para reducir la eficiencia de los antibióticos

Microplásticos en todas partes

Existe una creciente conciencia entre el público y la comunidad científica de que los microplásticos son un problema grave.

Por ejemplo, los microplásticos ahora se encuentran en la arteria carótida de la mitad de los pacientes examinados en un estudio dedicado. También están encontrando su camino en la comida de especies en peligro de extinción en lugares tan lejanos como 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.

Y parece que el problema podría ser aún mayor de lo que nos dimos cuenta. No solo los plásticos encuentran su camino en los cuerpos humanos y animales, sino que también podrían reducir la eficiencia de los antibióticos.

Esto fue descubierto por investigadores de la Universidad de Bonn (Alemania), Universidad de Viena, Universidad de Bath (Reino Unido), Universidad de Umeå (Suecia) y Universidad de Debrecen (Hungría). Publicaron sus hallazgos en Scientific Reports, bajo el título “La adsorción de fármacos en nanoplasticos tiene un impacto biológico grave¹”.

Interacciones químicas de micro y nanoplasticos

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

Para hacerlo, utilizaron cálculos químicos, un método que calcula la interacción entre compuestos químicos “in-silico” (en un programa de computadora).

Se centraron principalmente en nanoplasticos, o partículas de plástico más pequeñas que 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 en nuestro entorno, hogar y ropa, especialmente ropa, con altas emisiones en el aire interior y en agua por lavadoras. Lo mismo se puede esperar en entornos médicos controlados como 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 delincuente

Los investigadores encontraron que el nylon forma por mucho las peores partículas de microplástico cuando se trata de unirse a la tetraciclina.

“La unión fue particularmente fuerte con el nylon, lo que señala un peligro subestimado en gran medida al interior.

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

Lukas Kenner – investigador principal de Viena en el proyecto

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

Pruebas en agua y células vivas

Luego verificaron cómo reaccionaba el agregado de antibiótico-microplástico al agua y la temperatura. En todas las condiciones de prueba, el agregado persistió en el agua, lo que indica que es probable que lo haga en entornos de la vida real.

Fuente: Nature

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

Demostró que la actividad biológica de la tetraciclina disminuye significativamente en presencia de partículas de nanoplastico. Así que no solo las moléculas de antibiótico están unidas por los plásticos, sino que claramente parece disminuir la eficacia del fármaco.

Fuente: Nature

Los micro y nanoplasticos también son conocidos por acumularse a veces en células o tejidos específicos. Como ahora se sabe que transportan antibióticos con ellos, podría llevar a concentraciones localmente altas de antibióticos, lo que conduce a efectos secundarios no deseados adicionales.

¿Están causando los microplásticos resistencia a los antibióticos?

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

Incluso empeora, ya que las partículas de nanoplastico han demostrado concentrar 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 de nanoplastico puede aumentar es particularmente preocupante.

Este aumento en la concentración podría llevar 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 aumentar el riesgo de resistencia.”

Lukas Kenner – investigador principal de Viena en el proyecto

Esto ilustra probablemente la necesidad de nuevos tratamientos antibacterianos que no dependan de los antibióticos, con suerte, quite algunas nuevas tecnologías emergentes al mismo tiempo, desde aprovechar virus llamados bacteriófagos, hasta vacunas de ARN mensajero o irónicamente, polímeros sintéticos no completamente disímiles de los plásticos desde un punto de vista químico.

Empresas de mitigación de microplásticos

(VLTO )

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

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

Veralto es un grupo compuesto 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 cada una de Europa y mercados de alto crecimiento (resto del mundo).

La empresa se centra en crear un flujo de ingresos constante, con el 57% de las ventas recurrentes, ya que sus máquinas son integrales para las operaciones diarias de los clientes y necesitan compras regulares 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 3.400 millones de personas en todo el mundo.

Sus filtros, sensores y sistemas de limpieza de agua serán cada vez más importantes para tratar el problema de la contaminación generalizada por microplásticos en nuestro agua dulce y aguas residuales.

Siguiendo el ADN de la empresa de adquisiciones en serie heredado de Danaher, se expande a través de la adquisición, con la adquisición más reciente de TraceGains, un proveedor de software basado en la nube para la fuente de ingredientes, utilizado por la industria de alimentos y bebidas. Esto debería reforzar la posición de Veralto en cada paso de la cadena de valor para brindar 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 soluciones de monitoreo y remediación de la contaminación adicionales.

(TMO )

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 serie 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 en parte a su posición a la vanguardia del desarrollo de nanotecnología, lo que ayuda en el avance de soluciones que impulsan el descubrimiento científico y mejoran los resultados de la atención médica.

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 nanoplasticos, apoyando los estudios ambientales y la gestión de la contaminación.

Sus tecnologías son instrumentales en el desarrollo de métodos para reducir el impacto de los nanoplasticos en varios ecosistemas e industrias.

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

Además, las adquisiciones y asociaciones estratégicas mejoran sus capacidades de nanotecnología y alcance del mercado, lo que impulsa aún más el potencial de crecimiento y continúa la tendencia de adquisiciones en serie en los últimos años.

Fuente: ThermoFisher

Así que, en general, a medida que crece la industria biotecnológica, así como la necesidad de monitorear la contaminación como los microplásticos, es probable que ThermoFisher siga creciendo sus ventas, mientras también es instrumental en la creación de nuevos mercados a través de 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). La adsorción de fármacos en nanoplasticos tiene un impacto biológico grave. Scientific Reports, 14, Artículo 25853. https://doi.org/10.1038/s41598-024-75785-4}