Microplásticos en aguas: guarida de bacterias resistentes a antibióticos
→Material sirve como superficie para que los microorganismos se comuniquen →Transferencia de genes de resistencia a fármacos puede subir 1.000 veces
Para el 2050 se proyecta que habrá más plástico que peces en los océanos del planeta, debido a que el consumo de este material se ha incrementado exponencialmente, pues se utiliza de forma cotidiana en la fabricación de productos para cocina, ropa y construcción, entre otros.
Luego de su uso y por acción del agua y la radiación ultravioleta, el plástico se convierte en fragmentos con medidas menores a los cinco milímetros e, incluso, adquiere proporciones nanométricas –la millonésima parte de un milímetro–, con lo que se transforma, así, en microplástico que finalmente va a dar a cuerpos de agua como ríos, lagos y océanos.
La investigadora limonense María Arias determinó, en un estudio desarrollado en Alemania, que en los ecosistemas acuáticos la contaminación con microplásticos incrementa el intercambio de genes de resistencia antibiótica entre las bacterias, lo que podría tener un impacto negativo en la salud humana.
Esto quiere decir que las bacterias se hacen más fuertes y este tipo de medicamentos no consiguen acabar con ellas.
Además, la investigación evidenció que los microplásticos también podrían contribuir en la alteración de las cadenas alimentarias y, por ende, en el equilibrio de ecosistemas acuáticos.
¿Por qué sucede? A los microorganismos les encantan las superficies y el microplástico es una de ellas. Por esa razón, cuando este llega a un cuerpo de agua, las bacterias se adhieren a él y forman una biopelícula en la que pueden estar más cerca una de la otra.
“Las biopelículas son microecosistemas donde (las bacterias) intercambian comida, se comunican y comparten genes”, aclaró Arias.
Es decir, al plástico se le adhiere materia orgánica y esta atrae a las bacterias para pegarse a él. En realidad, funciona como un sustrato.
Arias, quien trabaja para el Instituto Centroamericano de Estudios sobre Sustancias Tóxicas, de la Universidad Nacional, explicó que la vida en el planeta cuenta con dos mecanismos para la evolución.
Uno es vertical, por ejemplo, una mutación en el ADN: se produce un cambio y ese cambio le permite a la descendencia de un organismo sobrevivir más.
Sin embargo, hay otra forma que utilizan las bacterias en particular, que es el intercambio horizontal de genes.
“Yo tengo un gen, y se lo comparto a usted, aunque usted y yo seamos de especies diferentes. Esa es la razón por la cual las bacterias han sido tan exitosas en colonizar todo el planeta”, afirmó Arias.
Según la científica, lo que hacen estos microorganismos es intercambiarse herramientas.
La investigación determinó que es de esa forma como comparten el gen de resistencia a antibióticos, “que les permite producir una proteína que las ayuda a degradar una sustancia que las mata. Ellas no entienden de salud o enfermedad”, comentó Arias.
La tica es la autora principal del artículo publicado recientemente en la Revista Environmental Pollution y desarrolló la investigación mientras cursaba su doctorado en Alemania.
En el estudio también participaron el costarricense Keilor Rojas, ligado al Instituto Leibniz de Ecología y Pesquería de Agua Dulce y a la Universidad Latina de Costa Rica; Uli Klümper, del Centro Europeo para el Medio Ambiente y la Salud Humana de la Universidad de Exeter (Inglaterra), y Hans-Peter Grossart, también del Instituto Leibniz.
Experimentos. Para obtener estos resultados, los investigadores desarrollaron dos experimentos. En el primero de ellos, la idea era probar, por medio de un sistema muy simple (que solo tuviera dos especies de bacterias), si al introducir microplástico en un medio acuático, esto hacía que intercambiaran una tasa más alta de genes entre sí.
En este caso, se utilizó una bacteria donadora con una molécula de ADN llamada plásmido, que contenía, por ejemplo, un gen de resistencia a los antibióticos, y se observó cómo se traspasaba físicamente a otra bacteria receptora.
Así determinaron que la superficie de los microplásticos permite una interacción más cercana entre bacterias, que deja como resultado un aumento de 1.000 veces en la transferencia de genes de resistencia a antibióticos.
La segunda parte del experimento consistió en cortar láminas de poliestireno (un polímero) en partículas de 4 milímetros con ayuda de un sacabocados, para después introducirlas durante un mes en el lago Stechlin (Alemania).
Transcurrido ese tiempo, observaron que las bacterias se pegaban a los bordes del microplástico, pues estos tenían mucha rugosidad. “Estas cavidades son perfectas para que las bacterias vivan, eso es peligroso (para la salud humana) en el caso de (proliferación de) patógenos”, aclaró la investigadora.
Tras analizar las bacterias en el agua y en el plástico, determinaron que la comunidad en este fue la que tuvo mayor tasa de intercambio de genes –entre ellos, el de resistencia a los antibióticos (100 veces)– y que una gran diversidad de bacterias eran capaces de hacer el intercambio.