Новые публикации
Активность антибиотиков изменяется при взаимодействии с нанопластиком
Последняя редакция: 21.11.2024
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, выявило, что адсорбция антибиотиков на микропластиках и нанопластиках (МНП) приводит к серьёзным последствиям для здоровья.
Разложение пластика приводит к образованию частиц различных форм, размеров и состава. Эти микроскопические частицы, известные как микропластики и нанопластики (МНП), присутствуют в окружающей среде и могут проникать в организм человека, включая клетки.
МНП могут адсорбировать различные вещества, включая остатки лекарств, что приводит к физиологическим изменениям в организме. Особенно тревожна ситуация с антибиотиками, так как воздействие на бактерии может способствовать развитию устойчивости. Кроме того, МНП предоставляют поверхность для колонизации микробов, действуя как векторы их передачи.
Исследователи изучили взаимодействие антибиотика тетрациклина (ТЦ) с нанопластиками и их влияние на биологическую активность антибиотика.
Для эксперимента были выбраны четыре типа пластика:
- Полистирол (PS)
- Полиэтилен (PE)
- Нейлон 6,6 (N66)
- Полипропилен (PP)
Использовались два подхода для создания комплексов ТЦ-НП:
- Метод последовательной отжига (SA): Пластик формировался в присутствии ТЦ, что позволяло максимально адаптировать полимерные цепи к молекуле антибиотика.
- Метод свободной частицы (FP): Пластик предварительно формировался, а ТЦ помещался на его поверхность в различных ориентациях.
Затем проводились симуляции, чтобы оценить устойчивость комплексов, а также их влияние на активность антибиотика в клеточных культурах.
Основные результаты
-
Формирование комплексов:
- Метод SA продемонстрировал большую устойчивость комплексов, чем FP. Тетрациклин чаще находился внутри нанопластиков.
- Полярные взаимодействия между ТЦ и N66 были сильнее, чем его растворение в воде, что приводило к прочным связям.
-
Молекулярная динамика:
- Полимерные цепи PS и N66 двигались меньше из-за стерических и водородных связей. PP показал высокую подвижность, позволяя ТЦ проникать внутрь структуры.
- В некоторых случаях, такие как PS, молекула ТЦ снова прикреплялась к поверхности после первоначального отрыва.
-
Эксперименты на клеточных культурах:
- Присутствие нанопластиков (PS, PE, PET) значительно снижало активность ТЦ, что подтверждалось уменьшением уровня экспрессии флуоресцентного белка в клетках.
-
Потенциальные риски:
Нанопластики изменяют абсорбцию антибиотиков, переносят их в новые места и повышают локальную концентрацию, что может способствовать развитию устойчивости бактерий.
Выводы
Результаты исследования подтверждают, что взаимодействие нанопластиков с антибиотиками оказывает значительное влияние на их биологическую активность:
- Проблемы с абсорбцией: Нанопластики могут изменять фармакокинетику лекарств.
- Стимулирование устойчивости: Локальное повышение концентрации антибиотика в окружении бактерий может способствовать развитию резистентности.
Это исследование подчёркивает необходимость дальнейшего изучения влияния МНП на здоровье человека и разработку мер по снижению их воздействия.