Os nanoplásticos estão por toda parte. Esses fragmentos são tão minúsculos que podem se acumular em bactérias e ser absorvidos pelas raízes das plantas; estão presentes em nossos alimentos, em nossa água e em nossos corpos. Os cientistas não sabem a extensão total do seu impacto em nossa saúde, mas uma nova pesquisa de cientistas de alimentos da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign sugere que certos nanoplásticos podem tornar patógenos transmitidos por alimentos mais virulentos.

"Outros estudos avaliaram a interação de nanoplásticos e bactérias, mas, até o momento, o nosso é o primeiro a analisar os impactos de microplásticos e nanoplásticos em bactérias patogênicas humanas. Nos concentramos em um dos principais patógenos implicados em surtos de doenças transmitidas por alimentos — E. coli O157:H7", disse o autor sênior do estudo, Pratik Banerjee, professor associado do Departamento de Ciência dos Alimentos e Nutrição Humana e especialista em extensão de Illinois; ambas as unidades fazem parte da Faculdade de Ciências Agrárias, do Consumidor e Ambientais de Illinois.

Publicado no Journal of Nanobiotechnology , a equipe de Banerjee descobriu que nanoplásticos com superfícies carregadas positivamente eram mais propensos a causar estresse fisiológico em E. coli O157:H7. Assim como um cão estressado tem maior probabilidade de morder, as bactérias estressadas se tornaram mais virulentas, liberando mais toxina semelhante à Shiga, a substância química que causa doenças em humanos.

Os pesquisadores esperavam que nanoplásticos com carga positiva impactassem a E. coli porque a superfície da bactéria carrega uma carga negativa. Para testar sua hipótese de atração entre opostos, eles criaram nanoplásticos a partir de poliestireno — o material presente naquelas onipresentes caixas de comida para viagem em formato de concha — e aplicaram cargas positivas, neutras ou negativas antes de introduzir as partículas na E. coli, flutuando livremente em solução ou em biofilmes.

"Começamos com a carga superficial. Os plásticos têm uma enorme capacidade de adsorver substâncias químicas. Cada substância química tem um efeito diferente na carga superficial, dependendo da quantidade de substância química adsorvida e do tipo de plástico", disse Banerjee.

As bactérias expostas a nanoplásticos com carga positiva apresentaram estresse de diversas maneiras, não apenas pela produção de mais toxinas semelhantes às de Shiga. Elas também demoraram mais para se multiplicar em flutuação livre e se aglomeraram em biofilmes mais lentamente. No entanto, o crescimento eventualmente se recuperou.

Os biofilmes conferem às células bacterianas uma certa proteção graças ao revestimento extracelular que desenvolvem. Para testar se esse revestimento protegia contra o estresse induzido por nanoplásticos , a equipe mergulhou partículas de microplástico comparativamente grandes na sopa bacteriana e deu à E. coli uma ou duas semanas para colonizar. Em seguida, introduziram os mesmos nanoplásticos carregados.

As partículas carregadas positivamente ainda causaram estresse — e aumentaram a produção de toxinas semelhantes à Shiga — em E. coli ligadas ao biofilme.

"Biofilmes são uma estrutura bacteriana muito robusta e difícil de erradicar. Eles representam um grande problema na indústria médica, formando-se em inserções como cateteres ou implantes, e na indústria alimentícia ", disse Banerjee. "Um dos nossos objetivos era observar o que acontece quando esse patógeno humano, comumente transmitido por alimentos, encontra esses nanoplásticos a partir da perspectiva de um biofilme."

As interações com partículas plásticas podem estar fazendo mais do que apenas aumentar a toxicidade da E. coli; outros estudos demonstraram que biofilmes em microplásticos podem servir como pontos críticos para a transferência de genes de resistência a antibióticos, tornando a bactéria mais difícil de controlar. O grupo de Banerjee tem estudos em andamento para analisar a transferência de genes de resistência e as mudanças nos padrões de virulência e transmissão dos principais patógenos transmitidos por alimentos em produtos alimentícios e outros ambientes, como o solo.