Los nanoplásticos aumentan el poder nocivo de las bacterias

Ciertos nanoplásticos pueden hacer que los patógenos transmitidos por los alimentos sean más virulentos: un equipo de investigadores descubrió que los nanoplásticos con superficies cargadas positivamente tenían más probabilidades de causar estrés fisiológico en E. coli. Las bacterias estresadas se vuelven más agresivas, bombeando más toxinas que causan enfermedades en los humanos. 

Un equipo de especialistas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos, advierte en un estudio publicado recientemente en la revista Journal of Nanobiotechnology que la presencia de nanoplásticos en el medio ambiente podría aumentar la virulencia de la bacteria Escherichia coli, uno de los principales responsables de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos. 

De acuerdo a una nota de prensa, estos fragmentos de plástico, tan diminutos que pueden adherirse a microorganismos y penetrar en las raíces de las plantas, se hallan cada vez más en nuestros alimentos, en el agua que consumimos e incluso en nuestro organismo, pero sus efectos sobre la salud humana continúan siendo un misterio.

Los investigadores fabricaron nanoplásticos de poliestireno, el mismo material de las clásicas "cajas de comida para llevar", con carga positiva, neutral y negativa. Al exponer estos diminutos polímeros a E. coli libre en solución y a bacterias inmersas en biopelículas (biofilms), descubrieron que los nanoplásticos con carga positiva inducen un “estrés” fisiológico notable en las bacterias.

Bacterias estresadas por nanoplásticos

“Imaginemos a un perro estresado: es más propenso a morder. De manera similar, E. coli sometida a nanoplásticos positivos incrementó la producción de toxinas Shiga, el principal agente que provoca la enfermedad en humanos”, explicó en el comunicado Pratik Banerjee, uno de los autores del estudio. Además de elevar la liberación de toxinas, estos nanoplásticos retardaron el crecimiento inicial de las colonias bacterianas y demoraron la formación de biopelículas, aunque finalmente las bacterias consiguieron recuperarse y proliferar.

La importancia de estudiar el comportamiento de E. coli en biopelículas radica en que estas estructuras brindan a las bacterias una protección extra, gracias a una matriz extracelular que las aísla. “Nos interesaba conocer qué ocurría cuando un patógeno humano, comúnmente transmitido por alimentos, se encuentra con nanoplásticos mientras está protegido en un biofilm”, agregó Banerjee. 

Para ello, los científicos sumergieron micropartículas de plástico de mayor tamaño en un cultivo de E. coli y permitieron que la biopelícula se formara en una o dos semanas. Luego introdujeron los nanoplásticos cargados: los resultados mostraron que, aún dentro del biofilm, los nanoplásticos positivos seguían provocando estrés y estimulando la producción de toxinas.

Nanoplásticos y resistencia a antibióticos

Este hallazgo cobra relevancia adicional si se considera que estudios previos han demostrado que las biopelículas asentadas sobre microplásticos pueden actuar como focos de transferencia de genes de resistencia a antibióticos, lo que podría dificultar el control de infecciones. 

El equipo de Banerjee ya trabaja en investigaciones complementarias para evaluar cómo los nanoplásticos influyen en la transferencia de estos genes y en la virulencia y transmisión de patógenos en alimentos y entornos como el suelo. Los investigadores insisten en que, a medida que los desechos plásticos se fragmentan en partículas nanométricas en el ambiente, la interacción entre estos materiales y bacterias patógenas podría representar un riesgo creciente para la salud pública. 

En ese sentido, comprender los mecanismos subyacentes a dicha interacción será clave para desarrollar estrategias que mitiguen el impacto de los nanoplásticos en la seguridad alimentaria y en la propagación de microorganismos dañinos.