Нови публикации
Промяна на антибиотичната активност при взаимодействие с нанопластмаси
Последно прегледани: 02.07.2025
Цялото съдържание на iLive е медицински прегледано или е проверено, за да се гарантира възможно най-голяма точност.
Имаме строги насоки за снабдяване и само свързваме реномирани медийни сайтове, академични изследователски институции и, когато е възможно, медицински проучвания, които се разглеждат от специалисти. Имайте предвид, че номерата в скоби ([1], [2] и т.н.) са линкове към тези проучвания.
Ако смятате, че някое от съдържанието ни е неточно, остаряло или под съмнение, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter.
Скорошно проучване, публикувано в списанието Scientific Reports, установи, че адсорбцията на антибиотици върху микропластмаси и нанопластмаси (MNP) води до сериозни последици за здравето.
Разграждането на пластмасите води до образуването на частици с различни форми, размери и състави. Тези микроскопични частици, известни като микропластмаси и нанопластмаси (МНЧ), присъстват в околната среда и могат да проникнат в човешкото тяло, включително в клетките.
НЧ могат да адсорбират различни вещества, включително остатъци от лекарства, което води до физиологични промени в организма. Ситуацията с антибиотиците е особено тревожна, тъй като ефектът върху бактериите може да допринесе за развитието на резистентност. Освен това, НЧ осигуряват повърхност за микробна колонизация, действайки като вектори за тяхното предаване.
Изследователите са изследвали взаимодействието на антибиотика тетрациклин (TC) с нанопласти и техния ефект върху биологичната активност на антибиотика.
За експеримента бяха избрани четири вида пластмаса:
- Полистирен (PS)
- Полиетилен (PE)
- Найлон 6.6 (N66)
- Полипропилен (PP)
За създаването на TC-NP комплексите бяха използвани два подхода:
- Метод на последователно отгряване (SA): Пластмасата се формира в присъствието на TC, което позволява максимална адаптация на полимерните вериги към антибиотичната молекула.
- Метод със свободни частици (FP): Пластмасата е предварително оформена и TC е поставен върху повърхността ѝ в различни ориентации.
След това бяха проведени симулации за оценка на стабилността на комплексите, както и на техния ефект върху антибиотичната активност в клетъчни култури.
Ключови резултати
Образуване на комплекси:
- Методът SA демонстрира по-голяма стабилност на комплексите от FP. Тетрациклинът се открива по-често във вътрешността на нанопластмасите.
- Полярните взаимодействия между TC и N66 бяха по-силни от разтворимостта му във вода, което доведе до силни връзки.
Молекулярна динамика:
- Полимерните вериги на PS и N66 се движеха по-малко поради стерични и водородни връзки. PP показа висока мобилност, позволявайки на TC да проникне в структурата.
- В някои случаи, като например PS, молекулата на TC се прикрепя отново към повърхността след първоначалното отделяне.
Експерименти върху клетъчни култури:
- Наличието на нанопласти (PS, PE, PET) значително намалява активността на TC, което се потвърждава от намаляване на нивото на експресия на флуоресцентен протеин в клетките.
Потенциални рискове:
Нанопластмасите променят абсорбцията на антибиотици, транспортирайки ги до нови места и увеличавайки локалните им концентрации, което може да допринесе за развитието на бактериална резистентност.
Заключения
Резултатите от изследването потвърждават, че взаимодействието на нанопластмасите с антибиотици има значително влияние върху тяхната биологична активност:
- Проблеми с абсорбцията: Нанопластмасите могат да променят фармакокинетиката на лекарствата.
- Стимулиране на резистентност: Локализираното повишаване на концентрацията на антибиотик в бактериалната среда може да насърчи развитието на резистентност.
Това проучване подчертава необходимостта от по-нататъшни изследвания на въздействието на мононуклеарните наночастици върху човешкото здраве и разработването на мерки за намаляване на тяхното въздействие.