A salinidade da água reduz o risco de bactérias nocivas se deslocarem dos microplásticos da água doce para o mar

Edição 617: Um estudo de bactérias em microplásticos em nove rios europeus mostra que a salinidade serve como uma barreira que impede que patógenos graves viajem grandes distâncias em detritos plásticos. 

Os microplásticos são uma preocupação global crescente, com muitas pesquisas investigando seu transporte no meio ambiente e seus potenciais efeitos nos ecossistemas e na saúde humana. Um aspecto dos resíduos plásticos que pode ter implicações para a saúde é a presença de biofilmes – uma camada de microrganismos que se acumula em sua superfície. Quando os plásticos acabam em corpos d'água, eles podem ser transportados por grandes distâncias, levando consigo sua comunidade de micróbios, a "plastisfera".  

Apesar dessas preocupações, ainda há lacunas na pesquisa sobre como essa comunidade microbiana muda com estressores ambientais, à medida que se move pela água doce até o mar, e até que ponto patógenos potencialmente prejudiciais à saúde humana e animal são alojados no plástico transportado pela água.  

Pesquisadores franceses embarcaram em uma missão de sete meses em um barco que atravessou nove grandes rios europeus, incluindo o Sena e o Reno, desde o mar até um ponto a montante da primeira cidade densamente povoada de cada rio. Eles coletaram amostras de água em quatro ou cinco pontos ao longo de um gradiente de salinidade nos rios e, em seguida, subamostraram amostras para analisar nutrientes, material particulado e diversidade bacteriana. Eles também coletaram microplásticos usando uma rede de arrasto especial, analisando-os para identificar as espécies presentes na plastisfera, sua virulência e capacidade de formar biofilmes.  

Para explorar a colonização bacteriana de microplásticos nas mesmas águas, um mês antes da chegada do barco, um grupo em terra colocou polietileno, polioximetileno e malha de náilon intocados em estruturas de gaiola cilíndricas seguras, que os cientistas no barco coletaram um mês depois.  

A equipe extraiu todos os microplásticos do estudo usando álcool e pinças esterilizadas a chama, antes de congelá-los imediatamente em nitrogênio líquido até a extração do DNA, para evitar o risco de contaminação. Eles realizaram o sequenciamento de DNA de todas as bactérias amostradas e usaram um espectrômetro de infravermelho para analisar a composição dos microplásticos separados recuperados. Eles analisaram as comunidades bacterianas em cada rio separadamente, com atenção especial à colonização de espécies potencialmente nocivas, como aquelas que podem causar proliferação de algas tóxicas, doenças em humanos e fungos.  

A partir de suas análises, os cientistas descobriram que as comunidades bacterianas em microplásticos eram muito diferentes quando comparadas às bactérias de vida livre e àquelas ligadas a partículas orgânicas nas águas circundantes.  

Crucialmente, seus dados também revelaram comunidades distintas de microplásticos em água doce e no mar, com estuários diferindo de ambos. Os microplásticos marinhos apresentaram riqueza, uniformidade e diversidade significativamente menores em suas comunidades bacterianas do que aqueles encontrados em rios. Eles identificaram os potenciais gêneros de patógenos Aeromonas, Acidovorax, Arcobacter e Prevotella em amostras de água doce, mas não no mar; enquanto Vibrião¹ era o patógeno dominante no mar. Não foi encontrada transferência de patógenos entre os dois.  

Essas evidências destacaram o que os cientistas descreveram como uma “forte pressão seletiva exercida entre os ambientes de água doce e marinho”, representando um limite para a dispersão de microrganismos de águas doces para o mar como parte da plastisfera.  

Os riscos potenciais das bactérias que viajam em microplásticos foram sublinhados pela equipa que registou o patógeno Shewanella putrefaciens em microplásticos pela primeira vez, exclusivamente em água de rio. Embora raro, S. putrefaciens podem infectar humanos, causando doenças intestinais, de pele e de tecidos moles. No entanto, a barreira de salinidade identificada no estudo sugere que a chance de tais patógenos viajarem dos rios para o mar é baixa.  

As abordagens utilizadas no estudo recuperaram microplásticos que seriam tipicamente encontrados em cursos d'água, sendo o polietileno o componente dominante, representando 45% do que foi encontrado, e o polipropileno o segundo mais recuperado, com 12%. Os pesquisadores descobriram que a composição química dos polímeros não afetou significativamente a comunidade da plastisfera, embora trabalhos anteriores tenham sugerido uma ligação.²Os pesquisadores sugeriram que isso pode ser devido ao fato de esses estudos analisarem a colonização de longo prazo, em vez de coletar amostras diretamente do ambiente.  

O problema dos microplásticos como habitat adicional e vetor para a transferência de patógenos é uma questão global de destaque. A União Europeia está a abordar a poluição por plástico e microplásticos através de várias políticas ambientais, químicas e setoriais, incluindo o Registo, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos (REACH) no que diz respeito às micropartículas de polímeros sintéticos, a Diretiva-Quadro Estratégia Marinha e os votos de Directiva-Quadro da Água. A jurisdição deste último sobre águas superficiais, tanto interiores quanto em zonas de transição, significa que o novo trabalho fornece conhecimento relevante sobre biofilmes e seus riscos potenciais. 

O estudo preenche lacunas de conhecimento na pesquisa até então limitada e fragmentada sobre comunidades microbianas em microplásticos, considerando diversas localizações espaciais. Pesquisas adicionais que vão além das bactérias, abrangendo grupos como vírus e organismos unicelulares, bem como explorações de mudanças dependentes da maré, contribuiriam para subsidiar políticas futuras voltadas à poluição por plástico, qualidade da água e saúde.  

Notas 

1. Este gênero tolerante à água salgada inclui as espécies Vibrio cholerae – que causa cólera – e V. parahaemolyticus – que pode causar gastroenterite. 

2. Por exemplo: Pinto M, Langer TM, Hüffer T, Hofmann T, Herndl GJ. (2019) A composição das comunidades bacterianas associadas a biofilmes plásticos difere entre diferentes polímeros e estágios de sucessão do biofilme. PLoS ONE 14(6): e0217165. 

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