Novo estudo sobre microplásticos, micróbios e resistência antimicrobiana do Plymouth Marine Laboratory e da Universidade de Exeter

Microplásticos derivam por rios e zonas costeiras enquanto acumulam inúmeros microrganismos nas suas superfícies. Muita gente ainda os enxerga como simples fragmentos, mas a ciência vem revelando riscos mais profundos associados a essas partículas.

Um novo estudo do Plymouth Marine Laboratory e da Universidade de Exeter traz evidências inéditas sobre como os microplásticos moldam a vida microbiana - do esgoto hospitalar até o mar aberto - e expõe padrões preocupantes que exigem atenção.

Microplásticos transportando micróbios

Os microplásticos surgem em praticamente todos os tipos de ambiente. Em poucas horas, eles já passam a ser colonizados por bactérias e a formar biofilmes densos conhecidos como “Plastisfera”. Dentro desses biofilmes, podem estar espécies causadoras de doenças e também microrganismos resistentes a antibióticos.

De acordo com o estudo, os microplásticos podem favorecer a resistência porque funcionam como superfícies estáveis para o crescimento de biofilmes, intensificam a troca de genes e retêm substâncias químicas adsorvidas que interferem na atividade microbiana.

Os autores destacam ainda que microplásticos podem carregar antibióticos, metais pesados e outros poluentes na própria estrutura. Esses contaminantes aprisionados podem pressionar os microrganismos a desenvolverem resistência.

Como essas partículas se degradam lentamente, elas conseguem viajar por longas distâncias. Esse tempo extra permite que os biofilmes cresçam, mudem e se desloquem por trajetos extensos.

Acompanhando ambientes reais

Para observar como a colonização acontece na natureza, os cientistas propuseram uma nova abordagem. Eles construíram estruturas flutuantes e livres na água, capazes de acomodar cinco materiais: bioesferas, pellets plásticos, poliestireno, madeira e vidro.

Essas estruturas foram instaladas ao longo de um gradiente de poluição que começava no esgoto hospitalar sem tratamento e terminava em águas marinhas.

O projeto foi pensado para garantir exposição total às condições reais, em vez de usar sacos, gaiolas ou cercados que podem modificar o comportamento dos biofilmes.

Depois de dois meses, a equipa analisou o ADN de cada biofilme. Também avaliou comunidades microbianas de vida livre e mediu condições ambientais como pH e temperatura.

O objetivo era entender até que ponto o local - e não apenas o material - determinava a composição dos grupos microbianos.

Riscos microbianos em transformação

Os especialistas identificaram milhares de espécies microbianas em todas as amostras. O fator “local” influenciou a comunidade muito mais do que o tipo de material.

O ponto ligado ao hospital apresentou a maior abundância de bactérias, mas a menor diversidade. Já as amostras coletadas mais abaixo no curso d’água e no mar exibiram comunidades mais diversas, embora menos densas.

Patógenos foram encontrados em todos os materiais, mas o padrão variou com a distância. Certos grupos diminuíram rio abaixo, enquanto outros aumentaram dentro dos biofilmes - e não na água livre. Entre eles estavam Flavobacteriia, Fusobacteriia, Mollicutes e Sphingobacteriia.

Muitos integrantes desses grupos podem causar doenças em peixes e resistir a várias classes de antibióticos. O aumento desses microrganismos em biofilmes próximos a áreas de aquicultura eleva a preocupação com a segurança de frutos do mar.

Os investigadores também detectaram espécies de Vibrio associadas a riscos para mariscos e para a saúde humana.

Algumas apresentaram maior abundância em pontos a jusante do que na própria fonte do esgoto, o que sugere que os microplásticos ajudam essas bactérias a prosperar em novos locais.

Microplásticos e resistência antimicrobiana

A equipa também examinou genes de resistência a fármacos. Os microplásticos carregaram mais de 100 sequências únicas - muito mais do que madeira, vidro ou as comunidades de microrganismos de vida livre.

Segundo os autores, os microplásticos podem acelerar a transferência horizontal de genes porque os biofilmes criam condições apertadas e densas, ideais para a troca de ADN. Além disso, as superfícies plásticas retêm antibióticos, formando pequenos “pontos quentes” que favorecem linhagens resistentes.

De forma inesperada, a abundância relativa de genes de resistência muitas vezes aumentou a jusante, em vez de diminuir.

Genes associados a aminoglicosídeos, tetraciclinas, oxazolidinonas e outras classes apareceram em níveis mais altos em águas a jusante e marinhas.

Os investigadores apontam que escoamento agrícola, resíduos de antibióticos e substâncias químicas adsorvidas podem contribuir para esse padrão.

O poliestireno e os pellets plásticos exibiram níveis particularmente elevados de genes de resistência. As superfícies desses materiais parecem sustentar biofilmes mais robustos e possivelmente ligam antibióticos com maior eficiência.

Essa combinação aumenta a probabilidade de que genes de resistência sobrevivam e se disseminem nessas partículas.

Próximos passos urgentes

“Após a recente e preocupante libertação de bioesferas de esgoto em Sussex, este estudo oportuno destaca o risco de patógenos e de RAM apresentado por substratos de microplásticos que poluem o nosso oceano e as nossas costas”, disse a Dra. Emily Stevenson, autora principal do estudo.

“Ao identificar substratos de alto risco, podemos melhorar a monitorização deles, ou até eliminá-los gradualmente e substituí-los por alternativas mais seguras.”

A equipa estruturou o trabalho a partir de ambientes reais, e não de tanques controlados. A intenção foi observar como os microrganismos se comportam ao serem expostos a gradientes de poluição, variações de pH e fluxo natural. Assim, foi possível captar padrões que métodos mais antigos frequentemente não conseguiam observar.

A Dra. Stevenson ressaltou que o estudo utilizou uma estrutura de incubação desenhada especificamente para reduzir o viés causado por comunidades de biofilme que crescem em gaiolas, sacos ou caixas usadas para prender microplásticos em pesquisas tradicionais.

“O nosso estudo fixou essas novas estruturas ao longo de um transecto do hospital até as águas marinhas, e os nossos resultados mostram claramente a importância desse transecto com múltiplos ambientes”, explicou.

“Estudos anteriores detectaram colonização por RAM e patógenos em zonas de alta poluição, mas nós mostramos que outras águas superficiais podem abrigar comunidades com uma elevada proporção de RAM.”

Preocupações crescentes com microplásticos

À medida que a investigação se estendeu por águas de hospital, rio e costa, a equipa observou riscos adicionais para a vida selvagem e para voluntários.

“Como este trabalho destaca as bactérias diversas e por vezes nocivas que crescem no plástico no ambiente, recomendamos que qualquer voluntário de limpeza de praias use luvas durante as recolhas e lave sempre as mãos depois”, disse a Professora Pennie Lindeque, da Universidade de Exeter.

Ela explicou que as partículas plásticas funcionam como transportadoras persistentes: percorrem grandes distâncias e protegem microrganismos nocivos contra condições adversas.

Microplásticos e resistência a antibióticos

Segundo a Professora Pennie Lindeque, o estudo indica que os microplásticos podem atuar como veículos para patógenos perigosos e bactérias resistentes a antimicrobianos (RAM), aumentando a sobrevivência e a disseminação desses microrganismos.

“Essa interação representa um risco crescente para a saúde ambiental e pública e exige atenção urgente”, observou.

“Ao rastrear um percurso da fonte ao mar influenciado por descargas de esgoto hospitalar e doméstico, o nosso estudo mostra como patógenos resistentes a antimicrobianos colonizaram todos os substratos.”

A Dra. Aimee Murray afirmou que o estudo indica que os microplásticos não são apenas um problema ambiental - eles também podem contribuir para a disseminação da resistência antimicrobiana.

“É por isso que precisamos de estratégias integradas e intersetoriais que enfrentem a poluição por microplásticos e protejam tanto o ambiente quanto a saúde humana”, concluiu.

Ação imediata recomendada

O estudo pede uma vigilância mais próxima dos microplásticos e das suas interações com antibióticos, metais e outros contaminantes.

A pesquisa também reforça a necessidade de reduzir a poluição por microplásticos e melhorar a gestão de resíduos. Voluntários e pesquisadores devem manusear detritos plásticos com cuidado e usar luvas em todas as atividades.

À medida que os microplásticos continuam a circular pelos sistemas naturais, os biofilmes viajam com eles. Compreender como esses biofilmes mudam, crescem e transportam risco entre ambientes é essencial para proteger ecossistemas, cadeias alimentares e a saúde humana.