Micro e Nanoplastiche Onnipresenti Scoperte Ridurre l’Efficienza degli Antibiotici

Microplastiche Ovunque

C’è una crescente consapevolezza, sia da parte del pubblico che della comunità scientifica, che le microplastiche rappresentano un problema serio.

Ad esempio, le microplastiche sono ora state trovate nell’arteria carotide della metà dei pazienti testati in uno studio dedicato. Stanno anche facendo il loro ingresso nel cibo di specie minacciate fino alle Isole Galapagos. Il riciclo della plastica è spesso meno efficiente o ben eseguito di quanto si immagini, portando aziende come ExxonMobil ad essere citate in giudizio per la loro produzione di plastica (XOM ).

E sembra che il problema possa essere ancora più grande di quanto credessimo. Non solo le plastiche entrano nei corpi umani e animali, ma potrebbero anche ridurre l’efficacia degli antibiotici.

Questa scoperta è stata fatta da ricercatori dell’Università di Bonn (Germania), dell’Università di Vienna, dell’Università di Bath (Regno Unito), dell’Università di Umeå (Svezia) e dell’Università di Debrecen (Ungheria). Hanno pubblicato il loro risultato su Scientific Reports, con il titolo “L’adsorbimento di farmaci su nanoplastiche ha un impatto biologico grave¹”.

Interazioni Chimiche di Micro e Nanoplastiche

I ricercatori hanno investigato le interazioni di antibiotici comuni con una selezione delle plastiche più utilizzate: polietilene (PE), polipropilene (PP), polistirene (PS) e nylon 6,6 (N66).

Per farlo, hanno utilizzato la computazione chimica, un metodo che calcola l’interazione tra composti chimici “in silico” (in un programma informatico).

Si sono concentrati principalmente sulle nanoplastiche, ovvero particelle di plastica più piccole di 0,001 millimetri, considerate particolarmente dannose per gli esseri umani e l’ambiente a causa della loro piccola dimensione.

Queste particelle vengono rilasciate in grandi quantità dalla plastica presente nel nostro ambiente, nelle nostre case e nei nostri vestiti, specialmente negli indumenti, con elevate emissioni sia nell’aria interna sia nell’acqua delle lavatrici. Ci si può aspettare lo stesso in ambienti medicalmente controllati come gli ospedali.

L’antibiotico studiato è stato la tetraciclina, un antibiotico ad ampio spettro usato per combattere infezioni già resistenti ad altri antibiotici più semplici.

Fonte: Nature

Nylon: Il Peggiore Colpevole

I ricercatori hanno scoperto che il nylon forma di gran lunga le peggiori particelle di microplastica per quanto riguarda il legame con la tetraciclina.

“Il legame era particolarmente forte con il nylon, evidenziando un pericolo ampiamente sottovalutato negli ambienti interni.

Il carico di micro- e nanoplastiche è circa cinque volte più alto lì rispetto all’esterno. Il nylon è una delle ragioni di ciò: viene rilasciato dai tessuti e entra nel corpo tramite la respirazione, per esempio.

Lukas Kenner – Ricercatore capo di Vienna sul progetto

Quindi, non solo le microplastiche potrebbero essere tossiche di per sé, ma potrebbero anche influenzare il funzionamento degli antibiotici, il che è molto importante da considerare dato che il carico di microplastiche nel corpo è in aumento.

Test su Acqua e Cellule Viventi

Successivamente hanno verificato come l’aggregato antibiotico-microplastica reagisse all’acqua e alla temperatura. In tutte le condizioni testate, l’aggregato è rimasto persistente in acqua, indicando che è probabile che avvenga lo stesso negli ambienti reali.

Fonte: Nature

Le simulazioni al computer sono state un buon modo per capire come gli antibiotici reagiscono alle particelle di plastica a livello atomico, ma ciò non ha dimostrato pienamente che lo stesso accadrebbe nella realtà. Perciò i ricercatori hanno anche eseguito test su cellule viventi in vitro.

È stato dimostrato che l’attività biologica della tetraciclina diminuisce significativamente in presenza di particelle nanoplastiche. Quindi non solo le molecole dell’antibiotico sono legate alle plastiche, ma sembra chiaramente ridurre l’efficacia del farmaco.

Fonte: Nature

Le micro- e nanoplastiche sono anche note per accumularsi talvolta in specifiche cellule o tessuti. Poiché ora si sa che trasportano antibiotici, ciò potrebbe portare a concentrazioni localmente elevate di antibiotici, generando effetti collaterali indesiderati aggiuntivi.

Le Microplastiche Stanno Causando Resistenza agli Antibiotici?

La presenza di antibiotici intatti ma inefficaci è una preoccupazione seria. Più i batteri mortali sono esposti agli antibiotici, più è probabile che evolvano resistenza contro il farmaco.

La situazione peggiora ulteriormente, poiché è stato dimostrato che le particelle nanoplastiche concentrano gli antibiotici, neutralizzandone comunque gli effetti in una certa misura.

“La nostra scoperta che la concentrazione locale di antibiotici sulla superficie delle particelle nanoplastiche può aumentare è particolarmente preoccupante.

Questo aumento di concentrazione potrebbe portare allo sviluppo di batteri resistenti agli antibiotici. Plastiche come il nylon 6,6, ma anche il polistirene, che si lega più fortemente alla tetraciclina, potrebbero quindi aumentare il rischio di resistenza.”

Lukas Kenner – Ricercatore capo di Vienna sul progetto

Ciò probabilmente illustra la necessità di nuovi trattamenti antibatterici che non dipendano dagli antibiotici, con fortunatamente diverse nuove tecnologie emergenti contemporaneamente, dal sfruttare virus chiamati batteriofagi, ai vaccini mRNA o, ironicamente, ai polimeri sintetici non completamente dissimili dalle plastiche dal punto di vista chimico.

Aziende per la Mitigazione delle Microplastiche

VLTO Grafico dei prezzi

Veralto è il risultato dello spin-off delle attività legate all’acqua dal conglomerato di misurazione e ambientale Danaher (DHR ).

In quanto tale, è l’erede della Pall Corporation, acquisita da Danaher nel 2015, leader globale nei prodotti per la purificazione dell’acqua.

Veralto è un gruppo composto da molte aziende, che può essere diviso in 2 segmenti: qualità dell’acqua e qualità/prodotto/manifattura.

Fonte: Veralto

Nel complesso, Veralto ricava la metà del suo reddito dal Nord America, e un quarto ciascuno dall’Europa e dai mercati ad alta crescita (resto del mondo).

L’azienda è focalizzata sulla creazione di un flusso di reddito stabile, con il 57% delle vendite ricorrenti, poiché le sue macchine sono integrate nelle operazioni quotidiane dei clienti e richiedono l’acquisto regolare di consumabili per le apparecchiature installate.

Fonte: Veralto

L’azienda è responsabile di almeno una parte del processo di purificazione dell’acqua per più di 3,4 miliardi di persone in tutto il mondo.

I suoi filtri, sensori e sistemi di depurazione dell’acqua saranno sempre più importanti per affrontare il problema della contaminazione generalizzata da microplastiche nelle nostre acque dolci e reflue.

Seguendo il DNA aziendale di acquisizioni seriali ereditato da Danaher, sta espandendo attraverso acquisizioni, con più recentemente l’acquisizione di TraceGains, un fornitore di software basato su cloud per l’approvvigionamento di ingredienti, utilizzato dall’industria alimentare e delle bevande. Questo dovrebbe rafforzare la posizione di Veralto in ogni fase della catena del valore fornendo servizi al settore della produzione alimentare (segmento qualità del prodotto).

Fonte: Veralto

Veralto è un’azienda leader nel segmento dell’acqua, così come nella sicurezza alimentare. Con l’aumento dell’inquinamento, incluse le microplastiche, è probabile che continui a crescere fornendo monitoraggio aggiuntivo e soluzioni di bonifica dell’inquinamento.

TMO Grafico dei prezzi

ThermoFisher è un leader negli strumenti di laboratorio e negli strumenti analitici per l’industria chimica e biotecnologica, con 125.000 dipendenti.

Fornisce soluzioni innovative e avanzate per una gamma di applicazioni, includendo:

• scienze della vita
• farmaceutici
• biotecnologia
• diagnostica medica

Questo copre un mercato molto ampio, di dimensioni pari a 235 miliardi di dollari. La sua capacità di servire una gamma così ampia di settori è in parte dovuta alla sua posizione all’avanguardia nello sviluppo della nanotecnologia, che aiuta nell’avanzamento di soluzioni che guidano la scoperta scientifica e migliorano i risultati sanitari.

Ciò lo rende un partner importante per la produzione su scala di trattamenti medici avanzati e altri prodotti biotecnologici.

Fonte: ThermoFisher

Gli strumenti di Thermo Fisher aiutano a monitorare l’inquinamento da nanoplastiche, supportando studi ambientali e la gestione dell’inquinamento. Le loro tecnologie sono fondamentali per sviluppare metodi che riducano l’impatto delle nanoplastiche in vari ecosistemi e settori.

Le sue ampie applicazioni nelle bioscienze, nella diagnostica medica e nel monitoraggio ambientale creano molteplici opportunità di crescita.

Inoltre, acquisizioni strategiche e partnership migliorano le sue capacità di nanotecnologia e la sua portata di mercato, spingendo ulteriormente il potenziale di crescita e continuando la tendenza delle acquisizioni seriali negli ultimi anni.

Fonte: ThermoFisher

Quindi, complessivamente, con la crescita dell’industria biotecnologica e la necessità di monitorare inquinamenti come le microplastiche, è probabile che ThermoFisher continui a far crescere le sue vendite, oltre a essere fondamentale nella creazione di nuovi mercati attraverso nuove capacità analitiche nella medicina di precisione, proteomica, microscopia elettronica, ecc.

Riferimento Studio:

^{1. Dick, L., Batista, P. R., Zaby, P., et al. (2024). L’adsorbimento di farmaci su nanoplastiche ha un impatto biologico grave. Scientific Reports, 14, Article 25853. https://doi.org/10.1038/s41598-024-75785-4}