Come la plastica influisce sulla nostra salute e qual è la sua relazione con i patogeni resistenti agli antibiotici
La rapida crescita dell'uso della plastica per molteplici scopi ha portato con sé preoccupanti conseguenze ambientali che già incidono sulla salute pubblica.
La produzione esponenziale di diversi tipi di plastica a partire dalla metà del XX secolo è stata uno dei progressi tecnologici più importanti nella storia dell'umanità. La plastica viene utilizzata in molteplici settori, tra cui la tecnologia, l'edilizia, la medicina e tutti i tipi di industrie, compresa quella alimentare. E le sue applicazioni sono molto diverse: dall'imballaggio ai componenti elettronici.
Costi ambientali
Una volta gettata via, la plastica diventa un grande volume di rifiuti che non si degradano facilmente e finiscono per accumularsi negli ecosistemi terrestri e marini. Questi materiali persistono per lunghi periodi di tempo negli ecosistemi, spesso senza essere eliminati. Ciò ha portato alla comparsa di alcune comunità microbiche sulla plastica, costituite da batteri, virus e funghi.
Altri colonizzano le superfici di plastica, creando strutture di biofilm.
La plastisfera come terreno fertile
Questi ecosistemi non solo favoriscono l'accumulo di diversi tipi di microrganismi, ma forniscono anche un ambiente molto favorevole per lo scambio di tutti i tipi di geni tra batteri, compresi i geni di resistenza, che vengono trasmessi dall'uno all'altro. Esistono anche virus che infettano i batteri, consentendo lo scambio genetico tra loro attraverso il processo di "trasduzione".
Si chiamano fagi o batteriofagi e attraverso questo scambio favoriscono la proliferazione di batteri patogeni resistenti agli antibiotici. Inoltre, li rendono più competitivi facilitando la loro capacità di metabolizzare vari substrati. I fagi sono le entità biologiche più abbondanti sul pianeta e superano in numero i batteri in un rapporto di dieci a uno. Sono virus che infettano i batteri, potenziando i patogeni resistenti agli antibiotici.
La plastisfera favorisce la generazione di questi ecosistemi emergenti in cui batteri e fagi possono interagire, dando origine a nuovi scenari ancora tutti da studiare.
Risultati delle interazioni tra batteri e fagi
L'analisi di campioni di plastisfere che coprono quattro diversi ecosistemi e due tipi di plastica, biodegradabile e non biodegradabile, ci ha permesso di identificare modelli di diversità. Stabilire anche possibili vie di trasferimento del materiale genetico tra batteri e fagi.
Le analisi hanno dimostrato un'associazione tra fagi e batteri patogeni. È stata osservata una relazione con i batteri resistenti agli antibiotici. Allo stesso tempo, è stato dimostrato il ruolo diretto dei fagi nel trasferimento genico orizzontale nelle comunità microbiche della plastisfera.
Inoltre, nei fagi sono stati identificati geni metabolici ausiliari che potrebbero svolgere un ruolo chiave nei processi biologici quali il metabolismo dei nutrienti, la produzione di antibiotici e la formazione di biofilm. La presenza di questi geni metabolici ausiliari nei fagi può aumentare la loro competenza ecologica, favorendo così la sopravvivenza dei batteri patogeni e resistenti agli antibiotici.
La plastisfera come serbatoio dinamico
I risultati posizionano la plastisfera non solo come substrato fisico per la colonizzazione microbica, ma anche come serbatoio dinamico in cui i fagi stabiliscono relazioni complesse con i loro ospiti batterici.
A questo punto, vale la pena chiedersi in che misura le interazioni descritte possano influenzare direttamente sia la salute pubblica sia l'ambiente. Sono necessarie ulteriori ricerche per fornire risposte, soprattutto per quanto riguarda i fattori che determinano e regolano queste interazioni tra fagi e batteri nella plastisfera.
Riferimenti allo studio
Rong Xia, Xiaole Yin, Jose Luis Balcazar, Dan Huang, Jingqiu Liao, Dongsheng Wang, Pedro J. J. Alvarez, Pingfeng Yu (2025) Bacterium-Phage Symbiosis Facilitates the Enrichment of Bacterial Pathogens and Antibiotic-Resistant Bacteria in the Plastisphere Environmental Science & Technology Vol 59 Issue 6