Ang aktibidad ng antibiotic ay binago ng pakikipag-ugnayan sa nanoplastics

Ang isang kamakailang pag-aaral na inilathala sa journal Scientific Reports ay natagpuan na ang adsorption ng antibiotics sa microplastics at nanoplastics (MNPs) ay humahantong sa malubhang kahihinatnan sa kalusugan.

Ang pagkasira ng mga plastik ay nagreresulta sa mga particle na may iba't ibang hugis, sukat at komposisyon. Ang mga microscopic na particle na ito, na kilala bilang microplastics at nanoplastics (MNPs), ay naroroon sa kapaligiran at maaaring tumagos sa katawan ng tao, kabilang ang mga cell.

Ang mga MNP ay maaaring mag-adsorb ng iba't ibang mga sangkap, kabilang ang mga nalalabi sa gamot, na humahantong sa mga pagbabago sa pisyolohikal sa katawan. Ang sitwasyon sa mga antibiotics ay lalong nakababahala, dahil ang epekto sa bakterya ay maaaring mag-ambag sa pag-unlad ng paglaban. Bilang karagdagan, ang mga MNP ay nagbibigay ng isang ibabaw para sa microbial colonization, na kumikilos bilang mga vector para sa kanilang paghahatid.

Pinag-aralan ng mga mananaliksik ang pakikipag-ugnayan ng antibiotic tetracycline (TC) sa nanoplastics at ang epekto nito sa biological activity ng antibiotic.

Apat na uri ng plastic ang napili para sa eksperimento:

• Polystyrene (PS)
• Polyethylene (PE)
• Nylon 6.6 (N66)
• Polypropylene (PP)

Dalawang diskarte ang ginamit upang lumikha ng mga TC-NP complex:

1. Paraan ng sequential annealing (SA): Nabuo ang plastic sa pagkakaroon ng TC, na nagpapahintulot para sa maximum na pagbagay ng mga polymer chain sa antibiotic molecule.
2. Paraan ng Free Particle (FP): Ang plastic ay paunang nabuo at ang TC ay inilagay sa ibabaw nito sa iba't ibang oryentasyon.

Pagkatapos ay isinagawa ang mga simulation upang masuri ang katatagan ng mga complex pati na rin ang epekto nito sa aktibidad ng antibiotic sa mga kultura ng cell.

Mga Pangunahing Resulta

1. Pagbuo ng mga complex:

   • Ang pamamaraan ng SA ay nagpakita ng higit na katatagan ng mga complex kaysa sa FP. Ang Tetracycline ay mas madalas na matatagpuan sa loob ng nanoplastics.
   • Ang mga polar na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng TC at N66 ay mas malakas kaysa sa solubility nito sa tubig, na nagreresulta sa malakas na mga bono.

2. Molecular Dynamics:

   • Ang mga polymer chain ng PS at N66 ay gumagalaw nang mas kaunti dahil sa steric at hydrogen bond. Nagpakita ang PP ng mataas na kadaliang kumilos, na nagpapahintulot sa TC na tumagos sa istraktura.
   • Sa ilang mga kaso, tulad ng PS, ang molekula ng TC ay muling nakakabit sa ibabaw pagkatapos ng unang paghiwalay.

3. Mga eksperimento sa mga kultura ng cell:

   • Ang pagkakaroon ng nanoplastics (PS, PE, PET) ay makabuluhang nabawasan ang aktibidad ng TC, na kinumpirma ng pagbawas sa antas ng pagpapahayag ng fluorescent protein sa mga cell.

4. Mga potensyal na panganib:
   Binabago ng mga nanoplastics ang pagsipsip ng mga antibiotic, dinadala ang mga ito sa mga bagong site at pagtaas ng mga lokal na konsentrasyon, na maaaring mag-ambag sa pagbuo ng resistensya ng bakterya.

Mga konklusyon

Ang mga resulta ng pag-aaral ay nagpapatunay na ang pakikipag-ugnayan ng nanoplastics sa antibiotics ay may malaking epekto sa kanilang biological na aktibidad:

• Mga isyu sa pagsipsip: Maaaring baguhin ng nanoplastics ang mga pharmacokinetics ng mga gamot.
• Pagpapasigla ng paglaban: Ang mga lokal na pagtaas sa konsentrasyon ng isang antibyotiko sa kapaligiran ng bakterya ay maaaring magsulong ng pag-unlad ng paglaban.

Itinatampok ng pag-aaral na ito ang pangangailangan para sa karagdagang pananaliksik sa epekto ng mga MNP sa kalusugan ng tao at ang pagbuo ng mga hakbang upang mabawasan ang epekto nito.