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Actividad antibiótica alterada por la interacción con nanoplásticos
Último revisado: 02.07.2025
Un estudio reciente publicado en la revista Scientific Reports ha descubierto que la adsorción de antibióticos en microplásticos y nanoplásticos (MNP) conlleva graves consecuencias para la salud.
La descomposición de los plásticos produce partículas de diversas formas, tamaños y composiciones. Estas partículas microscópicas, conocidas como microplásticos y nanoplásticos (MNP), están presentes en el medio ambiente y pueden penetrar el cuerpo humano, incluidas las células.
Las MNP pueden adsorber diversas sustancias, incluyendo residuos de fármacos, lo que provoca cambios fisiológicos en el organismo. La situación con los antibióticos es especialmente alarmante, ya que su efecto sobre las bacterias puede contribuir al desarrollo de resistencia. Además, las MNP proporcionan una superficie para la colonización microbiana, actuando como vectores de transmisión.
Los investigadores estudiaron la interacción del antibiótico tetraciclina (TC) con nanoplásticos y su efecto sobre la actividad biológica del antibiótico.
Se seleccionaron cuatro tipos de plástico para el experimento:
- Poliestireno (PS)
- Polietileno (PE)
- Nailon 6.6 (N66)
- Polipropileno (PP)
Se utilizaron dos enfoques para crear los complejos TC-NP:
- Método de recocido secuencial (SA): El plástico se formó en presencia de TC, lo que permitió la máxima adaptación de las cadenas de polímero a la molécula de antibiótico.
- Método de partículas libres (FP): se preformó el plástico y se colocó el TC sobre su superficie en diferentes orientaciones.
Luego se realizaron simulaciones para evaluar la estabilidad de los complejos así como su efecto sobre la actividad antibiótica en cultivos celulares.
Resultados clave
Formación de complejos:
- El método SA demostró una mayor estabilidad de los complejos que el método FP. La tetraciclina se encontró con mayor frecuencia dentro de los nanoplásticos.
- Las interacciones polares entre TC y N66 fueron más fuertes que su solubilidad en agua, lo que resultó en enlaces fuertes.
Dinámica molecular:
- Las cadenas poliméricas de PS y N66 se movieron menos debido a los enlaces estéricos y de hidrógeno. El PP mostró alta movilidad, lo que permitió la penetración del TC en la estructura.
- En algunos casos, como en el PS, la molécula de TC se volvió a unir a la superficie después de desprenderse inicialmente.
Experimentos en cultivos celulares:
- La presencia de nanoplásticos (PS, PE, PET) redujo significativamente la actividad de TC, lo que se confirmó por una disminución en el nivel de expresión de la proteína fluorescente en las células.
Riesgos potenciales:
Los nanoplásticos alteran la absorción de antibióticos, transportándolos a nuevos sitios y aumentando las concentraciones locales, lo que puede contribuir al desarrollo de resistencia bacteriana.
Conclusiones
Los resultados del estudio confirman que la interacción de los nanoplásticos con los antibióticos tiene un impacto significativo en su actividad biológica:
- Problemas de absorción: los nanoplásticos pueden alterar la farmacocinética de los medicamentos.
- Estimulación de la resistencia: aumentos localizados en la concentración de un antibiótico en el ambiente bacteriano pueden promover el desarrollo de resistencia.
Este estudio destaca la necesidad de realizar más investigaciones sobre el impacto de los MNP en la salud humana y el desarrollo de medidas para reducir su impacto.