 |
| mbafai/Shutterstock |
El desenrotllament dels plàstics ha sigut un dels avanços tecnològics més importants en la història de la humanitat. Des de mitjan segle XX la seua producció mundial ha crescut de manera exponencial, impulsada per la seua adopció en sectors com la medicina, la construcció, la indústria alimentària i la tecnologia.
Esta expansió ha vingut acompanyada d'una diversificació en les seues aplicacions, que van des d'envasos d'un sol ús i dispositius mèdics fins a components automotrius i electrònics. No obstant això, este creixement accelerat ha portat amb si conseqüències ambientals preocupants.
Una vegada rebutjats, els plàstics generen un enorme volum de residus que, en la seua majoria, no es degraden fàcilment i acaben acumulant-se en ecosistemes terrestres i marins. La persistència d'estos materials en el medi ambient ha impulsat l'aparició i selecció de comunitats microbianes. En elles, els plàstics acaben envoltats de bacteris, virus i fongs.
Alguns d'eixos microorganismes es mengen el plàstic, és a dir, degraden polímers plàstics i els assimilen com a font de carboni i energia. Uns altres simplement colonitzen les superfícies plàstiques i, a causa de la naturalesa hidrofòbica del plàstic, creen unes estructures complexes anomenades biopel·lícules.
Este fenomen, que integra deixalles plàstiques i els microorganismes que els colonitzen, va donar origen al terme “plastisfera”, encunyat en 2013.
Els bacteris ‘intercanvien’ gens
La plastisfera és un ambient crític per a la proliferació de bacteris patògens i resistents als antibiòtics.
El motiu és que este ecosistema no sols afavorix l'acumulació de microorganismes, molts d'ells potencialment patògens. També oferix un entorn propici per a l'intercanvi genètic de tota mena de gens, inclosos els de resistència, que passen d'uns bacteris a altres mitjançant “transferència horitzontal”.
La transferència de material genètic també pot ser facilitada per un vell conegut dels bacteris: els bacteriòfags o fagos. Estos són virus que infecten bacteris, permetent l'intercanvi genètic. Este procés, conegut com “transducción”, juga un paper crucial en la dinàmica microbiana, atés que facilita l'adquisició de noves característiques fenotípiques, inclosa la resistència als antibiòtics.
Els fagos també poden brindar als bacteris la capacitat de metabolizar diversos substrats, proporcionant-los un avantatge competitiu. A això cal sumar que els fagos són les entitats biològiques més abundants del planeta. S'estima que superen als bacteris en una proporció de deu a un.
Per això, la plastisfera representa un ecosistema emergent on els bacteris i els fagos poden interactuar, donant lloc a processos dels quals encara es disposa d'informació limitada.
Descobrint inesperades interaccions
Amb la finalitat d'incrementar el coneixement sobre estes interaccions, en un estudi recent realitzem una anàlisi de dades metagenómicos de diferents ecosistemes. Entre ells, examinem mostres de la plastisfera i el seu entorn, abastant quatre ecosistemes i dos tipus de plàstics: biodegradables i no biodegradables.
A partir de les anàlisis bioinformàtiques, que impliquen l'ús de programes per a extraure informació de dades biològiques, es van obtindre genomes de bacteris i fagos. Estes anàlisis van permetre identificar patrons de diversitat i establir possibles rutes de transferència de material genètic entre bacteris i fagos.
Les comunitats de fagos en la plastisfera van mostrar una menor diversitat i una proporció més baixa de fagos virulents en comparació amb els entorns naturals. Les anàlisis també van mostrar una associació entre fagos i bacteris patògens. D'igual manera, es va observar una relació amb bacteris resistents als antibiòtics.
Les associacions entre fagos i bacteris patògens o resistents van ser especialment evidents en els plàstics biodegradables. Això suggerix que este tipus de materials podrien generar entorns més propensos a la proliferació i disseminació de microorganismes amb rellevància clínica.
A més, es van identificar gens metabòlics auxiliars en fagos. Estos gens poden exercir un paper clau en diversos processos biològics com el metabolisme de nutrients, la producció d'antibiòtics i la formació de biopel·lícules.
La presència d'estos gens en fagos pot afavorir la competència ecològica i la supervivència de bacteris patògens i resistents als antibiòtics. Estes observacions demostren que els fagos juguen un paper directe en la transferència horitzontal d'estos gens en les comunitats microbianes de la plastisfera.
Un reservori al qual parar atenció
Esta troballa posiciona a la plastisfera no sols com un substrat físic per a la colonització microbiana, sinó també com un reservori dinàmic. En este entorn, els fagos establixen relacions complexes amb els seus hostes bacterians. Estes interaccions no sols influïxen en la propagació de la resistència als antibiòtics, sinó que poden incrementar la virulència dels bacteris.
Encara que estes troballes representen un avanç en la investigació de la plastisfera, sorgixen preguntes importants. Per exemple, fins a quin punt estes interaccions podrien tindre implicacions directes per a la salut pública i el medi ambient. Encara queda molt per descobrir, especialment pel que fa als factors que impulsen i regulen les interaccions entre fagos i bacteris en este ecosistema emergent.
José Luis Balcazar, Investigador científic, Institut Català de Recerca de l'Aigua (ICRA)
Este article va ser publicat originalment en The Conversation. Llija el original.
* ho pots llegir perquè som Creative Commons
Cap comentari :