Vi nhựa: nơi trú ẩn lý tưởng cho vi khuẩn
Vi khuẩn có khả năng hình thành màng sinh học, một lớp màng bảo vệ giúp chúng chống lại tác động của thuốc kháng sinh. Theo nghiên cứu, vi nhựa có thể đóng vai trò như một bề mặt lý tưởng để vi khuẩn bám vào và phát triển lớp màng này. Muhammad Zaman, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Boston, cùng nhóm nghiên cứu của ông đã tiến hành một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm với vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) tiếp xúc với vi nhựa. Kết quả cho thấy những vi khuẩn này đã phát triển khả năng kháng nhiều loại kháng sinh ở mức độ đáng báo động.
Neila Gross, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Boston và là tác giả chính của nghiên cứu, giải thích rằng vi nhựa cung cấp một bề mặt hấp dẫn để vi khuẩn bám vào và sinh sôi. Khi vi khuẩn định cư trên bề mặt nhựa, chúng tạo ra màng sinh học, một lớp nhầy dày đặc giúp bảo vệ chúng khỏi các tác nhân bên ngoài, bao gồm cả thuốc kháng sinh. Gross cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng màng sinh học trên vi nhựa dày hơn và chắc chắn hơn nhiều so với màng sinh học trên các bề mặt khác, như thủy tinh. Nó giống như một ngôi nhà được tăng cường cách nhiệt, bảo vệ vi khuẩn khỏi các yếu tố nguy hại”.
Do lớp màng này, khi thuốc kháng sinh được đưa vào môi trường, chúng không thể xâm nhập dễ dàng để tiêu diệt vi khuẩn. Điều này làm cho vi khuẩn trên vi nhựa có khả năng chống chịu cao hơn nhiều so với những vi khuẩn không sống trên các bề mặt nhựa.
Tác động nguy hiểm trong môi trường tự nhiên
Một phát hiện đáng lo ngại khác của nghiên cứu là ngay cả khi vi nhựa bị loại bỏ, vi khuẩn vẫn giữ được khả năng kháng kháng sinh. Điều này có nghĩa là vi nhựa có thể đóng vai trò là “bệ phóng”, giúp chọn lọc và thúc đẩy sự phát triển của những vi khuẩn kháng thuốc mạnh hơn.
Các hạt polystyrene (một loại nhựa phổ biến trong bao bì và đồ dùng một lần) được phát hiện là tạo điều kiện thuận lợi nhất cho sự phát triển của vi khuẩn kháng thuốc. Nhóm nghiên cứu cho rằng điều này có thể liên quan đến đặc tính bề mặt của loại nhựa này, bao gồm tính kỵ nước (không thấm nước) và tương tác tĩnh điện, giúp vi khuẩn dễ dàng bám vào và trao đổi gen kháng kháng sinh với nhau.
Những phát hiện này đặc biệt đáng lo ngại đối với các cộng đồng dễ bị tổn thương, chẳng hạn như các khu vực nghèo đói hoặc các trại tị nạn, nơi điều kiện vệ sinh kém và khả năng tiếp cận chăm sóc y tế hạn chế. Zaman cảnh báo: “Vi nhựa hiện diện khắp nơi, nhưng ở những khu vực nghèo đói, nơi xử lý chất thải kém hơn và vệ sinh không đảm bảo, rủi ro càng cao. Những người sống trong điều kiện như vậy đã có nguy cơ mắc bệnh truyền nhiễm cao, và nếu vi nhựa góp phần làm tăng khả năng kháng thuốc của vi khuẩn, tình trạng này sẽ trở nên tồi tệ hơn”.
Nghiên cứu trước đây đã cho thấy những người di dời phải đối mặt với nguy cơ nhiễm vi khuẩn kháng thuốc cao hơn do sống trong môi trường đông đúc và thiếu dịch vụ y tế. Nếu vi nhựa thực sự là một yếu tố thúc đẩy quá trình này, thì cuộc chiến chống lại vi khuẩn kháng kháng sinh có thể phức tạp hơn so với những gì chúng ta từng nghĩ.
Vi nhựa có ảnh hưởng gì đến con người?
Vi nhựa đã được tìm thấy trong nước uống, thực phẩm, không khí và thậm chí cả máu của con người. Chúng có nguồn gốc từ rác thải nhựa phân hủy, sợi tổng hợp từ quần áo, sản xuất công nghiệp và nhiều nguồn khác. Trong khi các tác động sức khỏe lâu dài của vi nhựa vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, các bằng chứng ban đầu cho thấy chúng có thể có những hậu quả nghiêm trọng.
Một nghiên cứu trước đây cho thấy vi nhựa có thể gây viêm, thay đổi quá trình trao đổi chất và thậm chí dẫn đến hình thành cục máu đông ở động vật thí nghiệm. Một nghiên cứu khác của Đại học Bang Penn vào năm 2024 phát hiện rằng vi nhựa có thể hoạt động như tác nhân băng, ảnh hưởng đến sự hình thành đám mây và tác động đến khí hậu toàn cầu.
Trong bối cảnh đó, phát hiện rằng vi nhựa có thể làm tăng khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn khiến vấn đề trở nên cấp bách hơn. Vi khuẩn kháng kháng sinh đã là một trong những mối đe dọa y tế nghiêm trọng nhất trên thế giới, với hàng triệu ca nhiễm trùng mỗi năm không thể điều trị bằng các loại thuốc kháng sinh thông thường. Nếu vi nhựa đang thúc đẩy quá trình này, thì nó không chỉ là một vấn đề môi trường mà còn là một cuộc khủng hoảng sức khỏe toàn cầu.
Hướng đi tiếp theo trong nghiên cứu
Hiện tại, nhóm nghiên cứu tại Đại học Boston đang mở rộng thí nghiệm của họ ra ngoài môi trường phòng thí nghiệm để xác định xem vi khuẩn trong tự nhiên có phản ứng tương tự với vi nhựa hay không. Một câu hỏi quan trọng vẫn chưa có lời giải đáp: Điều gì ở nhựa khiến vi khuẩn có khả năng kháng thuốc mạnh hơn?
Một giả thuyết là vi nhựa có thể hấp thụ kháng sinh từ môi trường trước khi chúng tiếp cận vi khuẩn, tạo ra một “lá chắn” bảo vệ tự nhiên cho vi khuẩn. Thậm chí đáng lo ngại hơn, nghiên cứu chỉ ra rằng vi khuẩn đã từng sống trên nhựa vẫn giữ được cơ chế kháng thuốc ngay cả khi chúng không còn tiếp xúc với nhựa nữa.
Zaman cho biết ông hy vọng nghiên cứu này sẽ khuyến khích các nhà khoa học, kỹ sư và nhà hoạch định chính sách suy nghĩ nghiêm túc hơn về tác động của vi nhựa đối với sức khỏe con người.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Vi sinh học Ứng dụng và Môi trường. Những phát hiện này một lần nữa nhấn mạnh rằng cuộc khủng hoảng vi nhựa không chỉ là một vấn đề môi trường mà còn là một nguy cơ nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái toàn cầu.
