من خلال كونها مضيفًا ممتازًا للأفلام الحيوية النحوية التي أنشأتها البكتيريا لحماية نفسها من الهجوم ، قد تسهم البلاستيك الدقيق في تكاثر الأخبار الخطيرة المقاومة للمضادات الحيوية ، حسبما وجدت دراسة جديدة.
وقالت مؤلفة الدراسة الأولى نيل غروسي ، وهي طالبة دكتوراه في علوم المواد والهندسة في جامعة بوسطن: “تشبه البلاستيك الدقيق مثل الطوافات – قد لا تكون البكتيريا من تلقاء نفسها قادرة على السباحة في النهر ، لكن ركوبها في الأغشية الحيوية على القليل من البلاستيك يمكن نشرها في العديد من البيئات المختلفة”.
الأغشية الحيوية هي هياكل وقائية ثلاثية الأبعاد التي أنشأتها البكتيريا من نفاياتها الخاصة. يشبه إلى حد كبير منزل مدرع ومعزول ، يسمح oozy goo للبكتيريا بالعيش بأمان وتزدهر وتكرار.
في حين أن العديد من الأسطح يمكن أن تستضيف الأغشية الحيوية – البلاك الموجودة على أسنانك هي غشاء بيولوجي – يبدو أن البلاستيك يوفر رابطة قوية بشكل خاص تجذب البكتيريا الأكثر غزارة ، وفقًا للدراسة.
“الأغشية الحيوية سيئة للغاية للانتقال لأنها لزجة للغاية وتسمح للبكتيريا بالاستجابة لأي اعتداء مضاد للميكروبات من قبل أعداء مثل المضادات الحيوية. وقال مؤلف الدراسة ، مؤلف الدراسة ، محمد زمان ، وهو محقق معهد هوارد هيوز الطبي وأستاذ المعهد الطبي الحيوي والصحة العالمية بجامعة بوسطن ، بمجرد حدوث ذلك ، تصبح المشكلة من الصعب للغاية إدارتها “.
وقال زمان إن الأغشية الحيوية تعمل بشكل جيد ، في الواقع ، بحيث يمكنها زيادة مقاومة المضادات الحيوية إلى مئات إلى آلاف المرات فوق ما هو طبيعي.
وقال زمان: “لقد وجدنا أن العلاقة بين البلاستيك الدقيق وكيف تؤدي إلى مقاومة مضادات الميكروبات حقيقية ولا تقتصر على مضادات حيوية واحدة”. “إنها واسعة ، مما يؤثر على العديد من المضادات الحيوية شائعة الاستخدام ، مما يجعلها حقًا تتعلق حقًا.”
يقول الخبراء إن حجم البلاستيك الدقيق يتراوح حجمه من 1 نانومتر إلى 5 ملليمترات ، مع أكبر حجم ممحاة القلم الرصاص. – Svetlozar Hristov/iStockphoto/Getty Images
أقوى وأسرع وأكثر مقاومة للمضادات الحيوية
قامت الدراسة ، التي نشرت يوم الثلاثاء في المجلة بتطبيق البيئة والميكروبيولوجيا ، وتحليل الأغشية الحيوية على البلاستيك الدقيق والزجاج الذي تم إنشاؤه بواسطة E. coli ، وهي بكتيريا يمكن أن تسبب الإسهال وآلام المعدة.
في أنابيب الاختبار في المختبر ، كشف الباحثون عن تلك الأغشية الحيوية لأربعة مضادات حيوية تستخدم على نطاق واسع: سيبروفلوكساسين ، دوكسيسيكلين ، فلوروكينولون والأمبيسيلين. كلها مضادات حيوية واسعة الطيف تستخدم لعلاج العديد من الأنواع المختلفة من الأمراض البكتيرية.
عندما كانت الأغشية الحيوية E. coli على البلاستيك الدقيق ، نمت بشكل أسرع بشكل كبير وأكبر وأكثر مقاومة للمضادات الحيوية من الأغشية الحيوية التي تنمو على المجالات الزجاجية.
في الواقع ، كان معدل مقاومة المضادات الحيوية من قِبل E. coli المزروع على البلاستيك الدقيق مرتفعًا لدرجة أن الإجمالي كرر الاختبارات عدة مرات باستخدام أنواع مختلفة من البلاستيك الدقيق ومجموعات المضادات الحيوية. وقالت إن النتائج ظلت متسقة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن بكتيريا E. coli المزروعة على البلاستيك الدقيقة أبقت قدرتها على تكوين الأغشية الحيوية الأقوى حتى عند إزالتها من البلاستيك الدقيقة.
وقالت: “لم تكن هذه البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية فحسب ، بل كانت أيضًا أفضل في إنشاء الأغشية الحيوية”. “لكي تسهل البكتيريا الدقيقة أن تكون هذه البكتيريا أسرع وأفضل منصات الأغشية الحيوية أمرًا مثيرًا للقلق.”
وقال شيلبا تشوكشي ، أستاذ علم الكبد البيئي في جامعة بليموث ، إن إنجلترا ، التي لم تشارك في الدراسة ، إن النتائج ، رغم أنها مثيرة للاهتمام ، تحتاج إلى تكرارها.
وقال تشوكشي في بيان “كانت هذه دراسة مختبر باستخدام E. coli وأربعة مضادات حيوية في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، والتي لا تكرر تعقيدًا في العالم الحقيقي بالكامل”. “هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتقييم ما إذا كانت هذه الآثار تترجم إلى الالتهابات البشرية أو البيئات البيئية.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com