Allestedsnærværende mikro- og nanoplastikk oppdaget å redusere antibiotikakraft

Mikroplastikk Overalt

Det er en økende bevissthet både blant publikum og det vitenskapelige miljøet om at mikroplastikk er et alvorlig problem.

For eksempel er mikroplastikk nå funnet i halspulsåren hos halvparten av pasientene som ble testet i en dedikert studie. De finner også veien inn i maten til truede arter så langt som Galápagosøyene. Resirkulering av plast er ofte mindre effektiv eller dårlig utført enn antatt, noe som fører til at selskaper som ExxonMobil blir saksøkt for sin plastproduksjon.

Og det ser ut til at problemet kan være enda større enn vi innså. Ikke bare finner plast vei inn i menneskelige og dyre kropper, men de kan også redusere antibiotikakraften.

Dette ble oppdaget av forskere ved Universitetet i Bonn (Tyskland), Universitetet i Wien, Universitetet i Bath (Storbritannia), Umeå universitet (Sverige) og Universitetet i Debrecen (Ungarn). De publiserte funnet i Scientific Reports, under tittelen “The adsorption of drugs on nanoplastics has severe biological impact¹”.

Kjemiske Interaksjoner mellom Mikro‑ og Nanoplastikk

Forskerne undersøkte interaksjonene mellom vanlige antibiotika og et utvalg av de mest brukte plasttypene: polyetylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS) og nylon 6,6 (N66).

For å gjøre dette brukte de kjemisk beregning, en metode som beregner interaksjonen mellom kjemiske forbindelser «in-silico» (i et dataprogram).

De fokuserte hovedsakelig på nanoplastikk, eller plastpartikler mindre enn 0,001 millimeter, som anses spesielt skadelige for mennesker og miljøet på grunn av sin lille størrelse.

Disse partiklene slippes ut i store mengder av plast i vårt miljø, hjem og klær, spesielt klær, med både høye utslipp i inneluft og i vann fra vaskemaskiner. Det samme kan forventes å være høyt i medisinsk kontrollerte miljøer som sykehus.

Antibiotikumet som ble studert var tetracyklin, et bredspektret antibiotikum brukt til å bekjempe infeksjoner som allerede er resistente mot andre enklere antibiotika.

Kilde: Nature

Nylon: Den verste gjerningsmannen

Forskerne fant at nylon danner de klart dårligste mikroplastikkpartiklene når det gjelder binding til tetracyklin.

“Bindingen var spesielt sterk med nylon, og påpeker en i stor grad undervurdert fare innendørs.

Mikro‑ og nanoplastikkbelastningen er omtrent fem ganger høyere der enn ute. Nylon er en av årsakene til dette: den frigjøres fra tekstiler og kommer inn i kroppen via respirasjon, for eksempel.”

Lukas Kenner – Wien ledende forsker på prosjektet

Så, ikke bare kan mikroplastikk være giftig i seg selv, men de kan også påvirke hvordan antibiotika fungerer, noe som er svært viktig å vurdere ettersom belastningen av mikroplastikk i kroppen øker.

Testing på Vann og Levende Celler

De undersøkte deretter hvordan antibiotika‑mikroplastikk‑aggregatet reagerte på vann og temperatur. I alle testede forhold vedvarte aggregatet i vann, noe som indikerer at det sannsynligvis vil gjøre det i virkelige miljøer.

Kilde: Nature

Datamaskinsimuleringer var en god måte å forstå hvordan antibiotika reagerer på plastpartiklene på atomnivå, men dette beviste ikke fullt ut at det samme ville skje i virkeligheten. Derfor utførte forskerne også tester på levende celler in‑vitro.

Det viste at den biologiske aktiviteten til tetracyklin faller betydelig i nærvær av nanoplastikkpartikler. Så ikke bare bindes antibiotikamolekylene av plasten, men det ser tydelig ut til å redusere legemidlets effektivitet.

Kilde: Nature

Mikro‑ og nanoplastikk er også kjent for noen ganger å akkumulere i spesifikke celler eller vev. Ettersom de nå er kjent for å bære med seg antibiotika, kan det føre til lokalt høye konsentrasjoner av antibiotika, noe som fører til ytterligere uønskede bivirkninger.

Forårsaker Mikroplastikk Antibiotikaresistens?

Tilstedeværelsen av intakte men ineffektive antibiotika er en alvorlig bekymring. Jo mer dødelige bakterier blir utsatt for antibiotika, jo mer sannsynlig er det at de utvikler resistens mot legemidlet.

Det blir enda verre, ettersom nanoplastikkpartiklene har vist seg å konsentrere antibiotika, samtidig som de delvis nøytraliserer effektene.

“Vår funn om at den lokale konsentrasjonen av antibiotika på overflaten av nanoplastikkpartiklene kan øke er spesielt bekymringsfullt.

Denne økningen i konsentrasjon kan føre til utvikling av antibiotikaresistente bakterier. Plast som nylon 6,6, men også polystyren, som binder sterkere til tetracyklin, kan derfor øke risikoen for resistens.”

Lukas Kenner – Wien ledende forsker på prosjektet

Dette illustrerer sannsynligvis behovet for nye antibakterielle behandlinger som ikke er avhengige av antibiotika, med heldigvis flere nye teknologier som dukker opp samtidig, fra utnyttelse av virus kalt bakteriofager, til mRNA‑vaksiner eller, ironisk nok, syntetiske polymerer som ikke er helt forskjellige fra plast fra et kjemisk synspunkt.

Selskaper for Reduksjon av Mikroplastikk

(VLTO )

Veralto er resultatet av avspinningen av vannrelaterte aktiviteter fra måle‑ og miljøkonglomeratet Danaher (DHR ).

Dermed er det arvtaker av Pall Corporation, som ble kjøpt opp av Danaher i 2015, en global leder innen vannrenseprodukter.

Veralto er en gruppe bestående av mange selskaper, som kan deles inn i 2 segmenter: vannkvalitet & produktkvalitet/produksjon.

Kilde: Veralto

Totalt sett får Veralto halvparten av inntektene sine fra Nord‑Amerika, og en fjerdedel hver fra Europa og høy‑vekstmarkeder (resten av verden).

Selskapet fokuserer på å skape en jevn inntektsstrøm, med 57 % av salget som tilbakevendende, ettersom maskinene deres er integrerte i kundenes daglige drift og krever regelmessig kjøp av forbruksvarer til det installerte utstyret.

Kilde: Veralto

Selskapet er ansvarlig for minst en del av vannrenseprosessen for mer enn 3,4 milliarder mennesker verden over.

Dens filtre, sensorer og vannrensesystem vil bli stadig viktigere for å håndtere problemet med generell forurensning av mikroplastikk i vårt ferskvann og avløpsvann.

Following the company DNA of serial acquisition inherited from Danaher, it is expanding through acquisition, with most recently the acquisition of TraceGains, a cloud‑based software provider for sourcing ingredients, used by the food and beverage industry. This should reinforce Veraltos posisjon på hvert trinn i verdikjeden ved å levere tjenester til næringsmiddelproduksjonssektoren (produktkvalitetssegmentet).

Kilde: Veralto

Veralto er et ledende selskap innen vannsegmentet, samt matsikkerhet. Med økende forurensning, inkludert mikroplastikk, er det sannsynlig at de vil fortsette å vokse ved å tilby ekstra overvåkings‑ og forurensnings‑remedieringsløsninger.

(TMO )

ThermoFisher er en leder innen laboratorieinstrumenter og analytiske verktøy for den kjemiske og bioteknologiske industrien, med 125 000 ansatte.

Den leverer innovative og avanserte løsninger for en rekke anvendelser, inkludert:

• livsvitenskap
• farmasøytisk industri
• bioteknologi
• medisinsk diagnostikk

Dette dekker et svært stort marked, på 235 milliarder dollar i størrelse. Dens evne til å betjene et så bredt spekter av sektorer skyldes delvis dens posisjon i frontlinjen av nanoteknologisk utvikling, som bidrar til fremdriften av løsninger som driver vitenskapelig oppdagelse og forbedrer helseutfall.

Dette gjør den til en viktig partner for produksjon i skala med avanserte medisinske behandlinger og andre bioteknologiprodukter.

Kilde: ThermoFisher

Thermo Fisher sine instrumenter hjelper med å overvåke nanoplastikkforurensning, og støtter miljøstudier og forurensningshåndtering. Deres teknologier er avgjørende for å utvikle metoder som reduserer påvirkningen av nanoplastikk på tvers av ulike økosystemer og industrier.

Dens brede anvendelser innen biosciences, medisinsk diagnostikk og miljøovervåking skaper flere vekstmuligheter.

I tillegg forbedrer strategiske oppkjøp og partnerskap nanoteknologikapasitetene og markedsrekkevidden, noe som ytterligere driver vekstpotensialet og fortsetter trenden med serielle oppkjøp de siste årene.

Kilde: ThermoFisher

Så samlet sett, etter hvert som bioteknologiindustrien vokser, samt behovet for å overvåke forurensning som mikroplastikk, er det sannsynlig at ThermoFisher vil fortsette å øke salget, samtidig som de er avgjørende for å skape nye markeder gjennom nye analytiske kapasiteter innen presisjonsmedisin, proteomikk, elektronmikroskopi osv.

Studierreferanse:

^{1. Dick, L., Batista, P. R., Zaby, P., et al. (2024). Adsorpsjon av legemidler på nanoplastikk har alvorlig biologisk påvirkning. Scientific Reports, 14, Article 25853. https://doi.org/10.1038/s41598-024-75785-4}