Want afgedankt plastic blijkt een belangrijk steentje bij te dragen aan de dreigende resistentie tegen antibiotica.

Momenteel kampen we met enkele grote gezondheidscrisissen. Naast de coronapandemie dreigt er namelijk al langer een toenemende resistentie tegen antibiotica. Het betekent dat er jaarlijks honderdduizenden mensen overlijden aan infecties die in de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw nog prima te behandelen waren met antibiotica. Daarnaast gaan we ook nog gebukt onder een milieucrisis, waarbij we onze planeet vervuilen met microplastics. En onderzoekers hebben nu ontdekt dat het ene weleens het andere zou kunnen versterken.

Microplastics
Microplastics zijn kleine (vaak microscopische) stukjes plastic. Mensen kunnen onbedoeld kleine stukjes plastic binnen krijgen bij het eten van divers voedsel, of door simpelweg lucht met microplastics in te ademen. Hoewel grotere deeltjes via onze ontlasting weer een weg naar buiten vinden, kunnen kleinere stukjes mogelijk door ons lichaam worden opgenomen. Maar wat hier precies de gevolgen van zijn? Dat weten we (nog) niet. Wat we wel weten, is dat microplastics mogelijk ziekteverwekkende bacteriën kunnen dragen. Ook kunnen ze bacteriën bevatten die ons resistent maken tegen antibiotica.

In een nieuwe studie bogen de onderzoekers zich over polystyreen; een kunststof dat veel gebruikt wordt voor goedkope geperste voorwerpen zoals wegwerpbekertjes en frietbakjes. Volgens de wetenschappers biedt afgedankt polystyreen, afgebroken tot microplastics, niet alleen een prettig onderkomen voor microben en chemische verontreinigingen, maar ook voor bepaalde genen die bacteriën de gave van resistentie geven. Oftewel, weggegooide plastic frietbakjes zouden weleens een bijdrage kunnen leveren aan de opruk van resistente bacteriën.

Hoe werkt het?
Hoe dat werkt? Wanneer plastic, zoals weggegooide frietbakjes of bekertjes, in het milieu terechtkomt, kan het onder andere door UV-straling van de zon afgebroken worden in steeds kleinere stukjes. Vervolgens kunnen die microplastics een platform vormen waarop ziekteverwekkers gedijen én waarop zij antibioticaresistente genen kunnen uitwisselen.

Gevoeligheid
Hoe langer een stuk plastic bovendien al in het milieu aanwezig is, hoe groter de kans dat het bijdraagt aan de opruk van resistente bacteriën. De chemicaliën die namelijk naarmate de tijd verstrijkt uit microplastics lekken, blijken de gevoeligheid van microben voor horizontale genoverdracht (zie kader) te vergroten. “We waren verrast om te ontdekken dat de veroudering van microplastics de overdracht van antibioticaresistente genen verbetert,” zegt onderzoeker Pedro Alvarez. “Deze verbeterde verspreiding van antibiotica-resistentie is een over het hoofd gezien mogelijk gevolg van de vervuiling door microplastics.”

Herhaaldelijke blootstelling aan antibiotica kan ervoor zorgen dat bacteriën na enige tijd niet meer op antibiotica reageren. Maar bacteriën kunnen ook van het ene op het andere moment resistent worden en wel door een zogenoemde horizontale genoverdracht. Hierbij wordt genetisch materiaal uitgewisseld tussen een resistente microbe en een niet-resistente microbe.

De onderzoekers ontdekten dat met name heel, heel kleine microplastics (met een diameter van 100 nanometer tot 5 micrometer) die afgebroken zijn door UV-stralen van de zon, over vrij grote oppervlakken beschikken waar microben op kunnen nestelen. Tijdens het afbraakproces lekt het plastic vervolgens zoals gezegd schadelijke chemicaliën die door de membranen van de microben breken. Hierdoor krijgen antibioticaresistente genen nog meer kans om ‘binnen te vallen’.

Broedplaatsen
Volgens het onderzoeksteam kunnen de oppervlakken van microplastics dienen als ware broedplaatsen voor gevoelige bacteriën. Doordat de bacteriën met elkaar en met de vrijgekomen chemicaliën in contact komen, kan de genoverdracht bovendien worden versneld. Die synergie zou volgens de onderzoekers kunnen bijdragen aan het snel groeiende probleem van antibiotica-resistentie, zelfs in afwezigheid van antibiotica.

Kort gezegd komt het er dus op neer dat plastic dat chemicaliën lekt, bacteriën aantrekt en die bacteriën ook nog eens vatbaarder maakt voor de uitwisseling van antibioticaresistente genen. Deze resultaten zijn zorgwekkend. Multiresistente bacteriën vormen namelijk wereldwijd een van de grootste problemen voor de volksgezondheid in de nabije toekomst. Schattingen geven aan dat in 2050 mogelijk meer mensen overlijden aan infecties door multiresistente micro-organismen dan momenteel aan hart- en vaatziekten of kanker. Het identificeren van nieuwe antibioticaresistente bacteriën en genen zou dan ook een belangrijke rol kunnen spelen in het vertragen van de wereldwijde verspreiding van resistentie. Bovendien is dit ook wederom een herinnering dat we als wereldwijde gemeenschap beter ons best zouden moeten doen om te zoeken naar mogelijkheden om de wereldwijde plasticvervuiling te verminderen.