Découverte de micro et nanoplastiques omniprésents qui réduisent l'efficacité des antibiotiques

Des microplastiques partout

Le public et la communauté scientifique sont de plus en plus conscients que les microplastiques constituent un problème grave.

Par exemple, des microplastiques sont désormais retrouvés dans l'artère carotide de la moitié des patients testés dans une étude dédiée. Ils trouvent aussi leur chemin dans la nourriture des espèces menacées jusqu'aux îles GalapagosLe recyclage des plastiques est souvent moins efficace ou bien réalisé qu'on ne l'imagine, conduisant à des poursuites contre des entreprises comme ExxonMobil pour leur production de plastique.

Il semblerait que le problème soit encore plus grave que ce que l’on pensait. Non seulement les plastiques pénètrent dans les corps humains et animaux, mais ils pourraient aussi réduire l’efficacité des antibiotiques.

C'est ce qu'ont découvert des chercheurs de l'Université de Bonn (Allemagne), de l'Université de Vienne, de l'Université de Bath (Royaume-Uni), de l'Université d'Umeå (Suède) et de l'Université de Debrecen (Hongrie). Ils ont publié leurs résultats dans Scientific Reports, sous le titre «L’adsorption de médicaments sur les nanoplastiques a un impact biologique grave¹ ».

Interactions chimiques entre micro et nanoplastiques

Les chercheurs ont étudié les interactions des antibiotiques courants avec une sélection des plastiques les plus utilisés : polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polystyrène (PS) et nylon 6,6 (N66).

Pour ce faire, ils ont utilisé le calcul chimique, une méthode calculant l’interaction entre les composés chimiques « in silico » (dans un programme informatique).

Ils se sont concentrés principalement sur les nanoplastiques, ou particules de plastique inférieures à 0.001 millimètre, qui sont considérées comme particulièrement nocives pour l’homme et l’environnement en raison de leur petite taille.

Ces particules sont émises en grande quantité par le plastique présent dans notre environnement, nos maisons et nos vêtements, en particulier les vêtements, avec des émissions élevées dans l'air intérieur et dans l'eau des machines à laver. On peut s'attendre à ce que les mêmes émissions soient élevées dans les environnements médicalement contrôlés comme les hôpitaux.

L’antibiotique étudié était la tétracycline, un antibiotique à large spectre utilisé pour combattre les infections déjà résistantes à d’autres antibiotiques plus simples.

Source: Nature

Le nylon : le pire contrevenant

Les chercheurs ont découvert que le nylon forme de loin les pires particules microplastiques lorsqu’il s’agit de se lier à la tétracycline.

« La fixation était particulièrement solide avec du nylon, soulignant un danger largement sous-estimé à l'intérieur.

« La charge en micro- et nanoplastiques y est environ cinq fois plus élevée qu’à l’extérieur. Le nylon en est l’une des raisons : il est libéré par les textiles et pénètre dans le corps par la respiration, par exemple. »

Lukas Kenner – Vienne, chercheur principal du projet

Ainsi, non seulement les microplastiques pourraient être toxiques en eux-mêmes, mais ils pourraient également affecter le fonctionnement des antibiotiques, ce qui est très important à prendre en compte car la charge de microplastiques dans le corps augmente.

Tests sur l'eau et les cellules vivantes

Ils ont ensuite vérifié comment l’agrégat antibiotique-microplastique réagissait à l’eau et à la température. Dans toutes les conditions testées, l’agrégat a persisté dans l’eau, ce qui indique qu’il est probable qu’il en soit de même dans des environnements réels.

Source: Nature

Les simulations informatiques ont permis de comprendre comment les antibiotiques réagissent aux particules de plastique au niveau atomique, mais elles ne prouvent pas totalement que la même chose se produirait dans la vie réelle. Les chercheurs ont donc également effectué des tests sur des cellules vivantes in vitro.

Il a été démontré que l'activité biologique de la tétracycline diminue significativement en présence de particules nanoplastiques. Ainsi, non seulement les molécules antibiotiques sont liées aux plastiques, mais cela semble clairement diminuer l'efficacité du médicament.

Source: Nature

Les micro- et nanoplastiques sont également connus pour s'accumuler parfois dans des cellules ou des tissus spécifiques. Comme on sait désormais qu'ils transportent des antibiotiques avec eux, cela pourrait conduire à des concentrations localement élevées d'antibiotiques, entraînant des effets secondaires indésirables supplémentaires.

Les microplastiques provoquent-ils une résistance aux antibiotiques ?

La présence d’antibiotiques intacts mais inefficaces est une source de préoccupation majeure. Plus les bactéries mortelles sont exposées aux antibiotiques, plus elles risquent de développer une résistance au médicament.

La situation est encore pire : il a été démontré que les particules nanoplastiques concentrent les antibiotiques, tout en neutralisant dans une certaine mesure leurs effets.

« Notre découverte selon laquelle la concentration locale d’antibiotiques à la surface des particules nanoplastiques peut augmenter est particulièrement inquiétante.

Cette augmentation de concentration pourrait conduire au développement de bactéries résistantes aux antibiotiques. Les plastiques comme le nylon 6,6, mais aussi le polystyrène, qui se lie plus fortement à la tétracycline, pourraient donc augmenter le risque de résistance.

Lukas Kenner – Vienne, chercheur principal du projet

Cela illustre probablement la nécessité de nouveaux traitements antibactériens qui ne reposent pas sur les antibiotiques, avec heureusement un certain nombre de nouvelles technologies émergeant en même temps, en exploitant des virus appelés bactériophages, to Vaccins ARNm ou ironiquement, polymères synthétiques pas complètement différents des plastiques d'un point de vue chimique.

Entreprises de lutte contre les microplastiques

Société Veralto (VLTO -0.96%)

Veralto est le résultat de les retombées des activités liées à l'eau du conglomérat de mesure et d'environnement Danaher (DHR -0.83%).

En tant que tel, il est l’héritier de la Pall Corporation acquise par Danaher en 2015, un leader mondial des produits de purification de l'eau.

Veralto est un groupe composé de plusieurs sociétés, qui peuvent être divisées en 2 segments : qualité de l'eau et qualité/fabrication des produits.

Source: Veralto

Au total, Veralto réalise la moitié de ses revenus en Amérique du Nord et un quart en Europe et sur les marchés à forte croissance (reste du monde).

L'entreprise se concentre sur la création d'un flux de revenus stable, avec 57 % des ventes récurrentes, car ses machines font partie intégrante des opérations quotidiennes des clients et nécessitent un achat régulier de consommables pour l'équipement installé.

Source: Veralto

L’entreprise est responsable d’au moins une partie du processus de purification de l’eau pour plus de 3.4 milliards de personnes dans le monde.

Ses filtres, ses capteurs et son système de nettoyage de l’eau seront de plus en plus importants pour faire face au problème de la contamination généralisée par les microplastiques dans nos eaux douces et nos eaux usées.

Suivant l'ADN de l'entreprise, hérité de Danaher, qui repose sur des acquisitions en série, Veralto se développe par acquisitions, avec plus récemment l'acquisition de TraceGains, un fournisseur de logiciels en cloud pour l'approvisionnement en ingrédients, utilisé par l'industrie agroalimentaire. Cela devrait renforcer la position de Veralto à chaque étape de la chaîne de valeur dans la fourniture de services au secteur de la production alimentaire (segment de la qualité des produits).

Source: Veralto

Veralto est une entreprise leader dans le secteur de l'eau et de la sécurité alimentaire. Avec l'augmentation de la pollution, notamment des microplastiques, il est probable qu'elle poursuive sa croissance en proposant des solutions supplémentaires de surveillance et de dépollution.

Thermo Fisher Scientific Inc. (TMO -0.81%)

ThermoFisher est un leader dans le domaine des instruments de laboratoire et des outils d'analyse pour l'industrie chimique et biotechnologique, avec 125,000 XNUMX employés.

Elle fournit des solutions innovantes et avancées pour une gamme d'applications, notamment :

• sciences de la vie
• médicaments
• biotechnologie
• diagnostic médical

Ce marché est très vaste, d'une taille de 235 milliards de dollars. Sa capacité à servir un éventail de secteurs aussi large est en partie due à sa position à l'avant-garde du développement des nanotechnologies, qui contribue à l'avancement de solutions favorisant la découverte scientifique et améliorant les résultats en matière de soins de santé.

Cela en fait un partenaire important pour la production à l’échelle de traitements médicaux avancés et d’autres produits biotechnologiques.

Source: ThermoFisher

Les instruments de Thermo Fisher contribuent à la surveillance de la pollution par les nanoplastiques, contribuant ainsi aux études environnementales et à la gestion de la pollution. Leurs technologies jouent un rôle essentiel dans le développement de méthodes visant à réduire l'impact des nanoplastiques sur divers écosystèmes et industries.

Ses vastes applications dans les biosciences, le diagnostic médical et la surveillance environnementale créent de multiples opportunités de croissance.

En outre, les acquisitions et partenariats stratégiques renforcent ses capacités en nanotechnologie et sa portée sur le marché, stimulant davantage son potentiel de croissance et poursuivant la tendance des acquisitions en série au cours des dernières années.

Source: ThermoFisher

Ainsi, dans l’ensemble, à mesure que l’industrie biotechnologique se développe et que la nécessité de surveiller la pollution comme les microplastiques augmente, il est probable que ThermoFisher continuera à augmenter ses ventes, tout en contribuant à la création de nouveaux marchés grâce à de nouvelles capacités analytiques en médecine de précision, en protéomique, en microscopie électronique, etc.

Référence de l'étude :

^{1. Dick, L., Batista, PR, Zaby, P., et al. (2024). L'adsorption de médicaments sur les nanoplastiques a un impact biologique grave. Rapports scientifiques, 14, article 25853. https://doi.org/10.1038/s41598-024-75785-4}