Microplásticos e Resistência Antimicrobiana: Uma Preocupação em Crescimento

A Resistência Antimicrobiana (RAM) virou uma das maiores ameaças à saúde global. Segundo organizações de saúde, as mortes causadas pela RAM devem chegar a 10 milhões por ano. Nos últimos anos, o número de mortes relacionadas à RAM aumentou alarmantemente, superando as mortes por doenças como HIV/AIDS, câncer de mama e malária. Países e organizações ao redor do mundo estão se unindo para enfrentar esse problema por meio de agendas de pesquisa abrangentes que conectam a saúde humana, animal e ambiental.

A RAM acontece quando bactérias e outros microrganismos evoluem e se tornam resistentes a medicamentos que antes os matavam. Isso significa que os tratamentos padrão para infecções podem se tornar ineficazes, levando a doenças prolongadas ou até morte. O esgoto humano, o lixo animal e os resíduos da agricultura foram identificados como fontes significativas dos patógenos e genes de resistência que contribuem para a RAM.

As estações de tratamento de água residuais (ETARs) têm um papel crucial em eliminar substâncias nocivas da água antes de ser devolvida ao meio ambiente. No entanto, nem todos os processos de tratamento são eficazes em remover patógenos e genes de resistência. Existem diferentes métodos para tratar esgoto, como filtração, processos químicos e técnicas de oxidação. A eficácia desses métodos pode depender do ambiente local e dos tipos de resíduos sendo processados.

Estudos recentes mostraram que as ETARs podem remover com eficácia uma parte significativa dos Microplásticos-partículas pequenas de plástico que representam riscos ambientais. No entanto, mesmo com altas taxas de remoção, grandes quantidades de microplásticos ainda escapam das instalações de tratamento e entram em rios e oceanos. Esses microplásticos podem atuar como transportadores de outras substâncias nocivas, incluindo bactérias resistentes a antibióticos e seus genes.

É importante entender como diferentes tipos de microplásticos afetam o crescimento de bactérias e a presença de genes de RAM em esgotos tratados e não tratados. Para investigar isso, um estudo foi realizado para observar os efeitos de vários tipos de microplásticos nas Comunidades Bacterianas e nos níveis de genes de RAM em esgotos de dois países diferentes.

#Design do Estudo

#Configuração do Experimento

O estudo foi realizado em instalações de tratamento de esgoto na Noruega e na África do Sul. Amostras de esgoto foram coletadas tanto da entrada, onde a água não tratada entra na instalação, quanto da saída, onde a água tratada é descarregada.

Materiais plásticos usados no estudo foram esterilizados e colocados em frascos estéreis com amostras de esgoto. Os frascos foram incubados em temperatura ambiente por uma semana para permitir que as bactérias colonizassem os plásticos. Vários tipos de plásticos, incluindo polietileno de alta densidade, cloreto de polivinila e outros, foram testados junto com pequenas pedras para comparar seus efeitos no crescimento bacteriano.

#Extração de DNA

Uma vez que o período de incubação foi concluído, o DNA foi extraído dos materiais para identificar as comunidades microbianas presentes. O processo de extração envolveu o uso de soluções específicas e centrifugação das amostras para separar as células bacterianas do esgoto.

A quantificação do DNA foi feita para determinar a concentração de DNA extraído de cada material. Essas informações ajudaram a avaliar como cada tipo de plástico suportou o crescimento bacteriano.

#Análise da Comunidade Bacteriana

Para analisar as comunidades bacterianas, o DNA extraído foi submetido a sequenciamento. Isso permitiu que os pesquisadores identificassem os diferentes tipos de bactérias presentes em cada material plástico e rocha. Uma análise estatística foi então realizada para comparar as comunidades bacterianas entre diferentes materiais e tratamentos.

#Resultados

#Impacto na Extração de DNA

O estudo descobriu que certos tipos de plásticos geraram mais DNA do que outros. O polietileno de alta densidade e o cloreto de polivinila produziram a maior quantidade de DNA, enquanto as pedras brancas mostraram a menor quantidade de DNA. Os resultados sugerem que alguns materiais oferecem um ambiente melhor para as bactérias crescerem e formarem biofilmes.

Os tratamentos de envelhecimento em materiais plásticos também afetaram a extração de DNA. Por exemplo, o envelhecimento do polietileno e do tereftalato de polietileno com peróxido de hidrogênio ou luz UV aumentou significativamente a concentração de DNA. No entanto, outros materiais, como o cloreto de polivinila, apresentaram uma diminuição na concentração de DNA após o tratamento.

#Colonização Bacteriana

Na Noruega e na África do Sul, a composição das comunidades bacterianas variou entre diferentes tipos de plásticos e rochas. Certos gêneros de bactérias, como Acinetobacter e Pseudomonas, foram encontrados como predominantes em diferentes materiais. A presença dessas bactérias pode indicar como eficazmente um material suporta a vida microbiana.

O estudo também destacou diferenças nas comunidades microbianas com base em estarem em esgoto de entrada ou saída. Em geral, havia uma clara distinção entre os tipos de bactérias encontradas nos plásticos em comparação com aquelas encontradas no esgoto em si.

#Influência dos Tratamentos de Envelhecimento

Tratamentos de envelhecimento usando peróxido de hidrogênio e luz UV foram aplicados para avaliar seus efeitos nas comunidades bacterianas. No esgoto de entrada da Noruega, nenhuma mudança significativa foi observada nas comunidades microbianas após os tratamentos de envelhecimento. No entanto, no esgoto de saída, diferenças significativas foram notadas, sugerindo que os materiais tratados podem alterar os tipos de bactérias que prosperam neles.

Nas amostras sul-africanas, não foram observadas diferenças significativas nas comunidades bacterianas do esgoto de entrada após os tratamentos de envelhecimento, mas mudanças significativas foram observadas no esgoto de saída. Isso indica que os métodos de tratamento e o ambiente desempenham um papel em como o envelhecimento afeta a vida microbiana.

#Detecção de Genes de RAM

O estudo procurou genes específicos de RAM nas amostras de esgoto. Foi encontrado que certos tipos de microplásticos abrigavam níveis mais altos desses genes de resistência em comparação com rochas ou esgoto não tratado. Esses genes podem estar ligados à resistência bacteriana a antibióticos, levantando preocupações sobre a eficácia do tratamento de infecções em humanos e animais.

No esgoto norueguês, os níveis de dois genes específicos de RAM eram mais baixos nas amostras de saída do que nas de entrada, indicando uma certa redução na resistência. Em contraste, as amostras sul-africanas mostraram um aumento desses genes de RAM na saída em comparação com a entrada, sugerindo que os processos de tratamento podem não estar reduzindo efetivamente a resistência.

#Conclusão

Essa pesquisa ilustra o papel significativo que diferentes tipos de plásticos podem desempenhar na formação de comunidades bacterianas e na influência dos níveis de genes de RAM em esgotos. Entender como os microplásticos interagem com as bactérias e contribuem para a disseminação da resistência a antibióticos é crucial. Também ressalta a necessidade de processos de tratamento de esgoto eficazes para mitigar a questão mais ampla da resistência antimicrobiana, que representa uma ameaça à saúde humana, aos animais e ao meio ambiente.

À medida que o mundo continua lidando com os desafios da RAM e da poluição por plásticos, mais pesquisas são necessárias para desenvolver melhores estratégias de gestão. Enfrentar esses problemas exigirá colaboração entre cientistas, oficiais de saúde pública e formuladores de políticas para criar soluções que protejam tanto a saúde humana quanto o meio ambiente.