Nanoplásticos en agua potable podrían fortalecer bacterias peligrosas

Los nanoplásticos ya representaban una preocupación por su ingesta directa, pero una nueva investigación señala un peligro adicional: estas diminutas partículas de plástico podrían estar haciendo que las bacterias dañinas sean más difíciles de controlar.

En un estudio publicado en la revista científica Water Research, la investigadora Jingqiu Liao, de Virginia Tech, junto con un equipo internacional, descubrió que los nanoplásticos pueden interactuar con microbios ambientales de formas que crean riesgos indirectos para la salud humana, especialmente a través de los sistemas de agua potable.

"Es muy importante comprender mejor los efectos adversos de los nanoplásticos en la salud humana, y no solo en los humanos sino también en el ambiente, que indirectamente influye en la salud humana", señaló Liao, profesora asistente de ingeniería civil y ambiental. "Los nanoplásticos pueden hacer que los patógenos resistentes a los antimicrobianos sobrevivan mejor, lo que podría ser perjudicial para el ambiente y tendría implicaciones para la salud pública".

Complicaciones en el tratamiento del agua

Los investigadores reportaron que las bacterias expuestas a nanoplásticos pueden volverse más resistentes a los desinfectantes. Esto podría crear problemas serios para las instalaciones de tratamiento de agua y las redes de distribución diseñadas para mantener el agua potable segura.

"Cuando los nanoplásticos interactúan con la biopelícula y las bacterias dentro de ellas, pueden fortalecer la biopelícula y hacerla más resistente a cualquier tipo de medidas destinadas a mantener el agua limpia", explicó Liao, quien también es miembro afiliado del Centro de Cambio Global del Instituto de Ciencias de la Vida Fralin.

Qué son los nanoplásticos y las biopelículas

Los nanoplásticos son una categoría más pequeña dentro de los microplásticos. Su tamaño varía desde aproximadamente uno hasta 1.000 nanómetros y no pueden verse a simple vista. En este estudio, los investigadores examinaron cómo estas partículas afectan la formación de biopelículas dentro de los sistemas de agua potable.

Las biopelículas son grupos de bacterias que se adhieren a superficies, incluidas las paredes internas de las tuberías de agua. Los microbios producen un material protector alrededor de sí mismos que ayuda a proteger a la comunidad de amenazas ambientales.

Las biopelículas no siempre son perjudiciales. En algunos entornos, pueden ayudar a eliminar sustancias indeseables. Sin embargo, dentro de los sistemas de distribución de agua potable, pueden representar un riesgo porque algunas de las bacterias que contienen pueden causar enfermedades.

El problema se complica aún más con los bacteriófagos, que son virus que infectan bacterias. Antes de esta investigación, los científicos sabían relativamente poco sobre cómo los nanoplásticos podrían afectar las relaciones entre las biopelículas, las bacterias y estos virus.

"El proceso principal que nos interesaba particularmente es cómo las bacterias y los bacteriófagos interactúan entre sí durante el proceso en el que los nanoplásticos influyen en la biopelícula como un todo", dijo Liao, quien también es miembro afiliado del Centro de Patógenos Emergentes, Zoonóticos y Transmitidos por Artrópodos del Instituto de Ciencias de la Vida Fralin.

Enfoque en la ecología microbiana

Liao se especializa en ecología microbiana y análisis metagenómico. Su trabajo previo ha explorado cómo el suelo contribuye a la propagación de la resistencia a los antibióticos.

Recientemente, también recibió un Premio de Beca de Escala a través de la Iniciativa de Grandes Subvenciones de la Facultad de Ingeniería por trabajos relacionados con la publicación en Nature Communications titulada "Differential roles of deterministic and stochastic processes in structuring soil bacterial ecotypes across terrestrial ecosystems" (Roles diferenciales de procesos determinísticos y estocásticos en la estructuración de ecotipos bacterianos del suelo en ecosistemas terrestres).

Múltiples respuestas bacterianas a los nanoplásticos

Los investigadores estudiaron una biopelícula compuesta por E. coli y Pseudomonas aeruginosa. Cuando la biopelícula fue expuesta a nanoplásticos, las bacterias respondieron de varias maneras.

Diferentes bacterias "se comunican" entre sí y liberan sustancias que hacen que la biopelícula sea más gruesa, aumentando su resistencia a los tratamientos de desinfección.

Implicaciones para la salud pública

Este hallazgo representa una nueva dimensión en la comprensión de los riesgos asociados con la contaminación por plásticos. Más allá de los efectos directos de ingerir microplásticos y nanoplásticos, ahora se suma la preocupación de que estas partículas puedan modificar el comportamiento de microorganismos patógenos en el ambiente.

La resistencia antimicrobiana es ya uno de los mayores desafíos de salud pública a nivel mundial. Si los nanoplásticos están contribuyendo a que las bacterias sean más difíciles de eliminar en los sistemas de agua potable, esto podría agravar aún más este problema.

Los sistemas de tratamiento de agua están diseñados con protocolos específicos de desinfección para garantizar que el agua que llega a los hogares sea segura para el consumo. Sin embargo, si las biopelículas se vuelven más resistentes debido a la presencia de nanoplásticos, estos protocolos podrían necesitar ser reevaluados y ajustados.

La investigación subraya la necesidad de continuar estudiando las interacciones complejas entre contaminantes emergentes como los nanoplásticos y los ecosistemas microbianos, tanto en el ambiente como en infraestructuras críticas como los sistemas de distribución de agua.

Este tipo de estudios son fundamentales para desarrollar estrategias efectivas de gestión del agua y protección de la salud pública en un contexto donde la contaminación por plásticos es cada vez más ubicua en el ambiente.