研究揭秘:微塑料如何助长抗生素耐药性,危及公共卫生

微塑料对公共卫生的潜在威胁展开。科学家发现微塑料不仅污染环境,还可能助长耐药细菌增加。波士顿大学研究人员通过实验证实接触微塑料的细菌对抗生素抵抗力更强,尤其在难民社区等卫生条件有限的地区,这种影响可能更为严重。文章还深入探讨了微塑料导致抗生素耐药性的机制,并提及后续研究方向。

在科学研究的进程中,一个令人震惊的发现让科学家们深感忧虑:微塑料,这种看似不起眼的物质,不仅在悄无声息地污染着我们的环境,而且极有可能成为耐药细菌增加的“幕后推手”。

研究揭秘:微塑料如何助长抗生素耐药性,危及公共卫生

微塑料,作为塑料垃圾的微小碎片,已经在我们的生活中无处不在。它们如同无形的入侵者,进入食物链,在海洋中不断积累,甚至能飘过云层,落在山顶。更令人担忧的是,它们正以惊人的速度进入人体。面对如此广泛的污染现状,科学家们正争分夺秒地努力,试图揭开这种污染背后隐藏的种种后果。

其中,一个既令人惊讶又让人不安的发现浮出水面:微塑料可能是导致抗生素耐药性的“罪魁祸首”之一。波士顿大学的研究人员经过深入研究发现,那些接触了微塑料的细菌,对多种常用于治疗感染的抗生素产生了耐药性。这一发现,对于居住在拥挤、服务不足地区,如难民定居点的人们来说,无疑是一个沉重的打击。在这些地区,塑料垃圾堆积如山,细菌感染更容易传播,公共卫生问题变得愈发严峻。

这项具有重要意义的研究于3月11日发表在《应用与环境微生物学》上,它着重强调了当前日益严重的公共卫生风险。波士顿大学工程学院生物医学工程教授、研究抗生素耐药性以及难民和移民健康的穆罕默德·扎曼 (Muhammad Zaman) 指出:“我们周围到处都是微塑料,特别是在卫生条件有限的贫困地区,这一现象尤为突出。人们有理由担心,这可能会给弱势群体带来更高的风险。因此,我们需要提高警惕,更深入地了解微塑料和细菌之间的相互作用。”

据相关数据估计,每年有495万人死于抗生素耐药性感染。细菌对抗生素产生耐药性的原因是多方面的,其中包括药物滥用和过度用药。然而,一个不容忽视的重要因素是微环境,即微生物的直接周围环境,细菌和病毒在这里不断复制。在波士顿大学的扎曼实验室,研究人员对一种常见细菌——大肠杆菌 (E. coli) 在密闭环境中对微塑料的反应进行了严格测试。

波士顿大学材料科学与工程专业博士候选人、这项研究的主要作者内拉·格罗斯 (Neila Gross, ENG’27) 解释道:“塑料为细菌提供了一个附着和定殖的表面。”一旦细菌附着在任何表面,就会形成一层生物膜,这是一种粘性物质,如同一个坚固的盾牌,保护细菌免受外界入侵者的侵害,并将它们牢牢地固定在表面上。尽管细菌可以在任何表面上生长生物膜,但格罗斯观察到,微塑料对细菌生物膜的增压作用非常显著。当将抗生素添加到含有微塑料和细菌的混合物中时,药物根本无法穿透这层盾牌。

格罗斯形象地比喻道:“我们发现,与玻璃等其他表面相比,微塑料上的生物膜更坚固、更厚,就像一栋有大量隔热材料的房子,这实在令人震惊。”由于与其他材料相比,微塑料的抗生素耐药率非常高,格罗斯进行了多次实验,测试了不同抗生素组合和塑料材料类型。但每次的结果都惊人地一致。

扎曼表示:“我们证明,塑料的存在不仅仅是为细菌提供了粘附的表面,它们实际上还导致了耐药菌的产生。”扎曼同时担任波士顿大学被迫流离失所者研究中心的主任,该中心致力于改善世界各地流离失所者的生活。过去的研究表明,由于生活在过度拥挤的营地中,且接受医疗保健的障碍加大,难民、寻求庇护者和被迫流离失所者感染耐药性感染的风险更高。

扎曼进一步指出:“从历史上看,人们往往将抗生素耐药性与患者行为联系起来,例如不按规定服用抗生素。但实际上,人们并没有主动选择生活在特定的环境中,而这些环境却使他们更容易受到耐药性感染。”因此,耐药性超级细菌的环境和社会原因不容忽视。截至2024年,全球估计有1.22亿流离失所者。扎曼认为,微塑料的流行可能会给为难民服务的本已资金不足、研究不足的卫生系统增加另一个风险因素。

格罗斯和扎曼表示,他们研究的下一步计划是弄清楚在实验室中的发现是否适用于外部世界。他们希望与海外研究伙伴一起开展研究,观察难民营中与微塑料相关的抗生素耐药性细菌和病毒。此外,他们还旨在找出让细菌如此牢固地抓住塑料的确切机制。

格罗斯说:“塑料的适应性很强,它们的分子组成可以帮助细菌繁殖,但目前还不清楚这是如何发生的。”有一种理论认为,塑料排斥水和其他液体,这使得细菌很容易附着在塑料上。但随着时间的推移,塑料开始吸收水分。这意味着微塑料有可能在抗生素到达目标细菌之前就吸收了它们。他们还发现,即使将微塑料从环境中去除,曾经寄居在微塑料上的细菌仍然能够形成更坚固的生物膜。

扎曼强调:“这些问题往往从政治、国际关系或移民的角度来看待,所有这些方面都很重要,但经常被忽视的是基础科学。我们希望这篇论文能让更多的科学家、工程师和研究人员关注这些问题。”

本文聚焦微塑料对公共卫生的影响,波士顿大学研究揭示微塑料会使细菌产生抗生素耐药性,尤其对难民等弱势群体威胁更大。研究深入剖析了微塑料导致耐药性的机制,后续还将在外部环境验证并探究细菌附着塑料的机制。呼吁更多科研人员关注该问题,重视耐药性超级细菌的环境和社会因素。

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