Οι κίνδυνοι για την ανθρώπινη υγεία από την άμεση κατανάλωση τοξικών νανοπλαστικών είναι ήδη τρομακτικοί, αλλά οι ερευνητές έχουν επιβεβαιώσει ότι τα νανοπλαστικά στο νερό δημιουργούν μια πρόσθετη απειλή: Ενισχύουν τα βακτήρια. Ομάδα διεθνών ερευνητών διαπίστωσαν ότι οι αλληλεπιδράσεις των νανοπλαστικών με τα περιβαλλοντικά μικρόβια μπορεί να θέτουν έμμεσους κινδύνους για τους ανθρώπους, ειδικά μέσω των συστημάτων ύδρευσης.
Τα νανοπλαστικά που ανιχνεύονται στα συστήματα πόσιμου νερού ενδέχεται να επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται και προστατεύονται ορισμένα βακτήρια μέσα στα δίκτυα ύδρευσης, αυξάνοντας την ανθεκτικότητα των βιοφίλμ που σχηματίζουν απέναντι στις διαδικασίες απολύμανσης. Στο συμπέρασμα αυτό καταλήγει νέα επιστημονική μελέτη που δημοσιεύθηκε στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Water Research από ερευνητές του Virginia Tech στις Ηνωμένες Πολιτείες, σε συνεργασία με επιστήμονες από άλλα ερευνητικά ιδρύματα.
Με αφορμή τη δημοσίευση της έρευνας, το Virginia Tech εξέδωσε σχετικό δελτίο Τύπου, στο οποίο επισημαίνεται ότι τα νανοπλαστικά δεν αποτελούν μόνο άμεσο περιβαλλοντικό ζήτημα λόγω της παρουσίας τους στο πόσιμο νερό, αλλά ενδέχεται να επηρεάζουν και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ μικροοργανισμών, δημιουργώντας πρόσθετες προκλήσεις για τα συστήματα επεξεργασίας και διανομής νερού.
Η μελέτη, με τίτλο «Nanoplastics induce prophage activation and quorum sensing to enhance biofilm mechanical and chemical resilience», δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Water Research και διερεύνησε πώς τα νανοπλαστικά πολυστυρενίου επηρεάζουν τον σχηματισμό βιοφίλμ και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ βακτηρίων και βακτηριοφάγων. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν νανοπλαστικά πολυστυρενίου διαμέτρου 20 νανομέτρων με θετικό και αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο και εξέτασαν την επίδρασή τους σε βιοφίλμ που αποτελούνταν από τα βακτήρια Escherichia coli και Pseudomonas aeruginosa. Οι συγκεντρώσεις των νανοπλαστικών κυμαίνονταν από 100 έως 1.000 ng/L, επίπεδα που οι συγγραφείς χαρακτηρίζουν περιβαλλοντικά σχετικά.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η παρουσία των νανοπλαστικών ευνόησε τον σχηματισμό μεγαλύτερων και σταθερότερων βιοφίλμ, με τα θετικά φορτισμένα νανοπλαστικά να εμφανίζουν εντονότερη επίδραση. Παράλληλα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα νανοπλαστικά προκάλεσαν βιολογικές αλλαγές στα βακτήρια, ενεργοποιώντας φυσικούς μηχανισμούς που επηρεάζουν τη συμπεριφορά και την επιβίωσή τους. Μέρος των βακτηρίων καταστράφηκε, απελευθερώνοντας ουσίες που ενίσχυσαν τη δομή του βιοφίλμ, δηλαδή του προστατευτικού στρώματος στο οποίο αναπτύσσονται οι μικροοργανισμοί.
Επιπλέον, τα βακτήρια εμφάνισαν εντονότερη μεταξύ τους επικοινωνία, γεγονός που οδήγησε στην παραγωγή μεγαλύτερης ποσότητας της προστατευτικής ουσίας που συγκρατεί το βιοφίλμ και το καθιστά πιο συμπαγές και σταθερό. Οι δοκιμές έδειξαν ότι τα βιοφίλμ έγιναν έως και 57% πιο ανθεκτικά και παρουσίασαν μεγαλύτερη αντοχή στη χλωρίωση, μία από τις βασικές μεθόδους απολύμανσης που εφαρμόζονται στα συστήματα επεξεργασίας και διανομής πόσιμου νερού.
Σε πρόσθετα πειράματα με πιο σύνθετα βιοφίλμ που αναπτύχθηκαν σε προσομοιωμένο δίκτυο σωληνώσεων, οι ερευνητές παρατήρησαν αντίστοιχες αλλαγές, καθώς τα νανοπλαστικά ενίσχυσαν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μικροοργανισμών και ενεργοποίησαν φυσικούς μηχανισμούς άμυνας των βακτηρίων. Σύμφωνα με την Jingqiu Liao, επίκουρη καθηγήτρια Πολιτικής και Περιβαλλοντικής Μηχανικής στο Virginia Tech και μία από τους συγγραφείς της μελέτης, είναι σημαντικό να διερευνηθούν σε μεγαλύτερο βάθος οι επιπτώσεις των νανοπλαστικών όχι μόνο στην ανθρώπινη υγεία αλλά και στο περιβάλλον, καθώς οι περιβαλλοντικές αλλαγές μπορούν να επηρεάσουν έμμεσα και τη δημόσια υγεία. Όπως ανέφερε, τα νανοπλαστικά μπορεί να διευκολύνουν την επιβίωση παθογόνων μικροοργανισμών που παρουσιάζουν αντοχή στα αντιμικροβιακά, γεγονός που αποκτά ιδιαίτερη σημασία για τα υδάτινα οικοσυστήματα και τις υποδομές ύδρευσης.
Οι συγγραφείς της μελέτης σημειώνουν ότι απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την κατανόηση των μοριακών μηχανισμών που διέπουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ νανοπλαστικών, βακτηρίων και βακτηριοφάγων σε πολύπλοκες μικροβιακές κοινότητες. Επιπλέον, επισημαίνουν ότι διαφορετικά μεγέθη πλαστικών σωματιδίων, όπως τα μικροπλαστικά, ενδέχεται να επιδρούν με διαφορετικό τρόπο στις μικροβιακές διεργασίες και θα πρέπει να αποτελέσουν αντικείμενο μελλοντικών ερευνών.
Στο άρθρο τους οι ερευνητές αναφέρουν ότι η αυξημένη μηχανική αντοχή των βιοφίλμ και η μεγαλύτερη ανθεκτικότητά τους στα απολυμαντικά αποτελούν παράγοντες που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον σχεδιασμό και τη διαχείριση των συστημάτων επεξεργασίας και διανομής πόσιμου νερού, καθώς η παρουσία νανοπλαστικών ενδέχεται να ευνοεί τον σχηματισμό βιοφίλμ που απομακρύνονται δυσκολότερα από τις επιφάνειες των εγκαταστάσεων ύδρευσης.
Journal Reference: Haibo Wang, Hui Chen, Chujin Ruan, Jingqiu Liao, Cory Schwarz, Baoyou Shi, Pedro J.J. Alvarez, Pingfeng Yu. Nanoplastics induce prophage activation and quorum sensing to enhance biofilm mechanical and chemical resilience. Water Research, 2026; 288: 124712 DOI: 10.1016/j.watres.2025.124712
