미세플라스틱이 치명적인 슈퍼버그의 증가를 촉진하고 있습니다.

이번 연구의 주저자이자 보스톤 대학교 무하마드 자만(Muhammad Zaman) 교수 연구실의 박사과정 학생인 닐라 그로스(Neila Gross)는 “플라스틱 오염을 해결하는 것은 단지 환경 ​​문제가 아니라 약물 내성 감염을 퇴치하기 위한 중요한 공중 보건 우선순위”라고 말했습니다.

전 세계적으로 플라스틱 사용이 증가함에 따라 미세플라스틱 오염이 널리 확산되었으며 폐수는 주요 "저장소"가 되었습니다. 동시에 환경적 요인이 중요한 역할을 하는 항균제 내성도 증가하고 있습니다. 미세 플라스틱이 표면에 박테리아 군집을 형성한다는 것은 잘 알려져 있으며, 이는 "플라스틱 공"으로 알려진 현상입니다.

본 연구에서 연구자들은 미세플라스틱이 임상적으로 관련된 수준에서 어떻게 AMR에 기여하는지 조사했습니다. 그들은 폴리스티렌(땅콩 포장에서 흔히 발견됨), 폴리에틸렌(플라스틱 지퍼백에 사용됨), 폴리프로필렌(상자, 병 및 항아리에서 흔히 발견됨) 등 다양한 유형의 플라스틱을 테스트했습니다.

10 마이크론에서 0.5 밀리미터(박테리아 크기) 크기의 미세 플라스틱을 대장균과 함께 10일 동안 배양했습니다. 이틀마다 과학자들은 널리 사용되는 4가지 항생제의 최소 억제 농도(MIC), 즉 박테리아 성장을 멈추는 데 필요한 항생제의 복용량을 측정했습니다. 이런 방식으로 그들은 시간이 지남에 따라 박테리아가 저항성을 갖게 되는지 여부를 추적할 수 있습니다.

연구자들은 테스트된 크기와 농도에 관계없이 미세 플라스틱이 노출 후 5~10일 이내에 테스트된 항생제 중 4가지(암피실린, 시프로플록사신, 독시사이클린 및 스트렙토마이신)에 대한 대장균의 다중 약물 내성을 촉진한다는 것을 발견했습니다.

연구자들은 미세플라스틱만으로도 AMR의 발전에 기여할 수 있음을 입증했습니다. Gross는 "이는 미세 플라스틱이 다양한 고위험 감염에 대해 항생제가 효과가 없을 위험을 크게 증가시킨다는 것을 의미합니다."라고 말했습니다. "이전 연구는 미세플라스틱과 같은 환경 오염물질의 역할을 고려하지 않고 항생제에 의한 저항성에 초점을 맞춰왔습니다. 미세플라스틱에 대한 연구는 다양한 항생제에 대한 최소 억제 농도를 통해 AMR의 속도나 정도를 연구하기보다는 항생제 내성 유전자(ARG) 및 생물막과 같은 저항성 요인에 초점을 맞췄습니다."

연구진은 박테리아에서 항생제와 미세 플라스틱을 제거한 후에도 미세 플라스틱과 항생제로 인한 내성이 유의미하고 측정 가능하며 안정적인 경향이 있음을 발견했습니다. 궁극적으로 이는 미세플라스틱 노출이 항생제 압력과 관계없이 항균 특성을 유지하는 유전형 또는 표현형 특성을 선택할 수 있음을 의미합니다.

Gross는 "우리의 결과는 항생제가 없을 때에도 미세 플라스틱이 대장균의 저항성 발달을 적극적으로 촉진하고 항생제와 미세 플라스틱에 노출된 후에도 저항성이 지속된다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다. "이는 미세플라스틱이 약물 내성 박테리아의 수동적 매개체일 뿐이라는 생각에 도전하고, 미세플라스틱이 항균 내성 진화의 활성 핫스팟 역할을 한다는 점을 강조합니다."

폴리스티렌 미세플라스틱이 최고 수준의 저항성을 촉진하고 세균의 생존과 저항성을 증가시키는 것으로 알려진 생물막 형성이 핵심 메커니즘이라는 점을 고려하면, 이번 발견은 항균제 저항성 완화 노력에서 미세플라스틱 오염을 해결하는 것이 시급함을 강조합니다.

/ScitechDaily에서 편집됨