La salinidad del agua reduce el riesgo de que bacterias dañinas viajen en microplásticos
Los microplásticos son una preocupación mundial creciente, y se han realizado numerosas investigaciones sobre su transporte en el medio ambiente y sus posibles efectos en los ecosistemas y la salud humana. Un aspecto de los residuos plásticos que puede tener implicaciones para la salud es la presencia de biopelículas, una capa de microorganismos que se acumula en su superficie. Cuando los plásticos llegan a los cuerpos de agua, pueden transportarse a grandes distancias, llevándose consigo su comunidad de microbios, la "plastisfera".
A pesar de estas preocupaciones, todavía existen lagunas en la investigación sobre cómo esta comunidad microbiana cambia con los factores estresantes ambientales, a medida que se desplaza a través del agua dulce hacia el mar, y en qué medida los patógenos potencialmente dañinos para la salud humana y animal se albergan en el plástico transportado por el agua.
Investigadores franceses emprendieron una misión de siete meses a bordo de un barco que recorrió nueve importantes ríos europeos, incluyendo el Sena y el Rin, desde el mar hasta un punto aguas arriba de la primera ciudad densamente poblada de cada río. Tomaron muestras de agua en cuatro o cinco puntos a lo largo de un gradiente de salinidad en los ríos y luego tomaron submuestras para analizar nutrientes, partículas y diversidad bacteriana. También recolectaron microplásticos con una red de arrastre de malla especial, analizándolos para identificar las especies presentes en la plastisfera, su virulencia y su capacidad para formar biopelículas.
Presencia de bacterias en microplásticos en agua dulce y en el mar
Para explorar la colonización bacteriana de microplásticos en las mismas aguas, un mes antes de la llegada del barco, un grupo terrestre colocó mallas de polietileno, polioximetileno y nailon prístinas en estructuras de jaulas cilíndricas seguras, que los científicos del barco recogieron un mes después.
El equipo extrajo todos los microplásticos del estudio con alcohol y pinzas esterilizadas a la llama, antes de congelarlos inmediatamente en nitrógeno líquido hasta la extracción de ADN, para evitar el riesgo de contaminación. Secuenciaron el ADN de todas las bacterias muestreadas y utilizaron un espectrómetro infrarrojo para analizar la composición de los microplásticos seleccionados. Analizaron las comunidades bacterianas de cada río por separado, prestando especial atención a la colonización de especies potencialmente dañinas, como las que pueden causar floraciones de algas tóxicas, enfermedades humanas y hongos.
A partir de sus análisis, los científicos descubrieron que las comunidades bacterianas en los microplásticos eran muy distintas en comparación con las bacterias que viven libres y las adheridas a partículas orgánicas en las aguas circundantes.
Fundamentalmente, sus datos también revelaron comunidades distintas de microplásticos en agua dulce y en el mar, con diferencias entre los estuarios y ambos. Los microplásticos marinos albergaban una riqueza, uniformidad y diversidad significativamente menores en sus comunidades bacterianas que los de los ríos. Identificaron los posibles géneros patógenos Aeromonas, Acidovorax, Arcobacter y Prevotella en muestras de agua dulce, pero no en el mar; mientras que Vibrio 1 fue el patógeno dominante en el mar. No encontraron transferencia de patógenos entre ambos.
Esta evidencia destacó lo que los científicos describieron como una “fuerte presión selectiva ejercida entre los ambientes de agua dulce y marino”, lo que representa un límite a la dispersión de microorganismos desde aguas dulces al mar como parte de la plastisfera.
Un patógeno en microplásticos que puede infectar a los humanos
Los riesgos potenciales de la propagación de bacterias en microplásticos fueron subrayados por el equipo que registró por primera vez el patógeno Shewanella putrefaciens en microplásticos, exclusivamente en agua de río. Aunque es poco común, S. putrefaciens puede infectar a los humanos, causando enfermedades intestinales, cutáneas y de tejidos blandos. Sin embargo, la barrera de salinidad identificada en el estudio sugiere que la probabilidad de que estos patógenos viajen de los ríos al mar es baja.
Los métodos empleados en el estudio recuperaron microplásticos que se esperarían típicamente en los cursos de agua, siendo el polietileno el componente predominante, representando el 45 % de lo encontrado, y el polipropileno el segundo más recuperado, con un 12 %. Los investigadores descubrieron que la composición química de los polímeros no afectó significativamente a la comunidad de plastisferas, aunque trabajos previos han sugerido una relación. Los investigadores sugirieron que esto podría deberse a que los estudios analizan la colonización a largo plazo, en lugar de tomar muestras directamente del entorno.
El problema de los microplásticos como hábitat adicional y vector de transferencia de patógenos es un asunto de relevancia mundial. La Unión Europea aborda la contaminación por plásticos y microplásticos en diversas políticas ambientales, químicas y sectoriales, como el Reglamento REACH (Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias y Preparados Químicos) en lo que respecta a las micropartículas de polímeros sintéticos, la Directiva Marco sobre la Estrategia Marina y la Directiva Marco del Agua. La jurisdicción de esta última sobre las aguas superficiales, tanto continentales como en zonas de transición, implica que el nuevo trabajo aporta conocimiento relevante sobre las biopelículas y sus posibles riesgos.
El estudio completa el conocimiento existente en la investigación, hasta ahora limitada y fragmentada, sobre las comunidades microbianas en microplásticos, considerando diversas ubicaciones espaciales. Investigaciones adicionales que abarquen más allá de las bacterias, grupos como virus y organismos unicelulares, así como la exploración de los cambios dependientes de las mareas, contribuirían a la formulación de futuras políticas que aborden la contaminación por plásticos, la calidad del agua y la salud.
