Нові публікації
Активність антибіотиків змінюється при взаємодії з нанопластиком
Останній перегляд: 02.07.2025
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Scientific Reports, виявило, що адсорбція антибіотиків на мікропластику та нанопластику (МНЧ) призводить до серйозних наслідків для здоров'я.
Розкладання пластику призводить до утворення частинок різних форм, розмірів та складу. Ці мікроскопічні частинки, відомі як мікропластик та нанопластик (МНЧ), присутні в навколишньому середовищі та можуть проникати в організм людини, включаючи клітини.
НЧ можуть адсорбувати різні речовини, включаючи залишки ліків, що призводить до фізіологічних змін в організмі. Ситуація з антибіотиками є особливо тривожною, оскільки вплив на бактерії може сприяти розвитку резистентності. Крім того, НЧ забезпечують поверхню для мікробної колонізації, діючи як вектори для їх передачі.
Дослідники вивчали взаємодію антибіотика тетрацикліну (ТЦ) з нанопластиками та їх вплив на біологічну активність антибіотика.
Для експерименту було обрано чотири види пластику:
- Полістирол (ПС)
- Поліетилен (ПЕ)
- Нейлон 6.6 (N66)
- Поліпропілен (ПП)
Для створення комплексів TC-NP було використано два підходи:
- Метод послідовного відпалу (SA): Пластик формували у присутності TC, що забезпечувало максимальну адаптацію полімерних ланцюгів до молекули антибіотика.
- Метод вільних частинок (ВП): Пластик був попередньо сформований, а TC був розміщений на його поверхні в різних орієнтаціях.
Потім було проведено моделювання для оцінки стабільності комплексів, а також їхнього впливу на антибіотичну активність у клітинних культурах.
Ключові результати
Утворення комплексів:
- Метод SA продемонстрував більшу стабільність комплексів, ніж FP. Тетрациклін частіше виявлявся всередині нанопластиків.
- Полярні взаємодії між TC та N66 були сильнішими, ніж його розчинність у воді, що призводило до міцних зв'язків.
Молекулярна динаміка:
- Полімерні ланцюги PS та N66 рухалися менше через стеричні та водневі зв'язки. PP демонстрував високу рухливість, що дозволяло TC проникати в структуру.
- У деяких випадках, таких як полістирол, молекула TC знову прикріплювалася до поверхні після початкового від'єднання.
Експерименти на клітинних культурах:
- Присутність нанопластиків (ПС, ПЕ, ПЕТ) значно знизила активність ТК, що було підтверджено зниженням рівня експресії флуоресцентного білка в клітинах.
Потенційні ризики:
Нанопластики змінюють всмоктування антибіотиків, транспортуючи їх до нових місць та збільшуючи локальні концентрації, що може сприяти розвитку бактеріальної резистентності.
Висновки
Результати дослідження підтверджують, що взаємодія нанопластиків з антибіотиками має значний вплив на їх біологічну активність:
- Проблеми з абсорбцією: Нанопластики можуть змінювати фармакокінетику ліків.
- Стимуляція резистентності: Локальне збільшення концентрації антибіотика в бактеріальному середовищі може сприяти розвитку резистентності.
Це дослідження підкреслює необхідність подальших досліджень впливу наночастинок мічених на здоров'я людини та розробки заходів щодо зменшення їхнього впливу.