Microplásticos en el medio ambiente: impacto en la salud del ganado y en la resistencia antibacteriana

La eliminación inadecuada, la fragmentación y/o la degradación de los plásticos han aumentado el número de micro y nanoplásticos (MNP) en el medio ambiente, incluidos los plásticos primarios producidos intencionalmente a nivel de micro y nanoescala y los plásticos secundarios formados a través de la degradación de artículos plásticos más grandes. La aparición de estas diminutas partículas de plástico ha suscitado inquietudes debido a su capacidad de acumularse en los cuerpos de agua y sus posibles efectos adversos sobre los organismos acuáticos. Por lo tanto, su contaminación se ha convertido en un problema mundial cada vez más preocupante, junto con sus impactos perjudiciales sobre los ecosistemas. Si bien los efectos de los MNP están bien documentados, la presencia y los riesgos potenciales de los MNP en el medio ambiente han ganado recientemente una atención significativa. 

Estas pequeñas partículas de plástico, que miden menos de 5 mm (MP) y 100 nm (nanoplásticos), se han convertido en contaminantes omnipresentes en los ecosistemas acuáticos, lo que plantea riesgos potenciales para los organismos acuáticos y la salud general del ecosistema.

Los MP primarios se producen en masa para aplicaciones de fabricación y domésticas, que incluyen exfoliantes faciales, pasta de dientes, detergentes, otros productos de cuidado personal, agentes de limpieza abrasivos, polvo plástico para moldeo y ropa sintética (nailon/poliéster), mientras que las pinturas, adhesivos, productos electrónicos, etc., son responsables de la liberación de NP. Los MNP secundarios se forman por fragmentación de macroplásticos (200–1000 µM) a través de fuerzas de corte y representan el 70–80 % de todo el plástico liberado al medio ambiente, mientras que los MP primarios contribuyen solo con el 15–30 %. Además, las microfibras sintéticas suelen ser la forma más comúnmente informada de microplásticos en entornos, desde el suelo hasta los sistemas acuáticos (por ejemplo, océanos, ríos, costas y lagos). 

Microplásticos en el ganado y la resistencia antibacteriana

Aproximadamente el 63 % de las fibras textiles producidas son sintéticas (p. ej., poliéster, nailon), y la industria textil produce más de 42 millones de toneladas de fibras sintéticas cada año, siendo el poliéster el que domina la producción (aproximadamente el 80 %) [ 17 ]. Se ha estimado que de todos los microplásticos primarios en los océanos del mundo, el 35 % proviene del lavado de textiles sintéticos, un estimado de 2 a 13 millones de toneladas por año a nivel mundial. Sin una estrategia de mitigación instantánea, la contaminación plástica en los océanos será de más de 6 millones de toneladas para 2040. 

La mayor acumulación de plástico en el medio ambiente se debe a las bajas tasas de degradación, además del uso insostenible y la eliminación inadecuada. Aunque los impactos de estos plásticos omnipresentes no se comprenden por completo, el interés se está desplazando hacia los peligros asociados a los plásticos en los animales (especialmente los animales destinados al consumo) y el medio ambiente.

Una reciente revisión tuvo como objetivo proporcionar perspectivas actuales sobre los MNP con respecto a la aparición de problemas planteados por la contaminación por MNP, incluyendo sus rutas de transmutación en animales a través de la ingestión, inhalación y exposición al cuero/piel, así como la entrada indirecta a través del alimento; la toxicocinética y toxicodinámica de los MNP, destacando su papel como transportadores de genes de resistencia a los antimicrobianos (ARG), sustancias químicas peligrosas y otros contaminantes; el impacto de los MNP en la salud de las plantas, los organismos acuáticos y la productividad ganadera, interconectando las fuentes humanas de contaminación plástica, los animales y la salud ambiental; estrategias de gestión para mitigar los MNP a través de los conocimientos actuales. Al integrar los avances recientes en la resistencia a los antimicrobianos mediada por MNPS y sus efectos en la salud y la productividad ganadera, esta revisión, según los autores, proporciona nuevas perspectivas que conectan la ciencia ambiental y la medicina veterinaria.

Distintos efectos sobre la salud del ganado

Así, comienzan explicando que los MNP ingresan a los cuerpos de agua a través de desechos domésticos, plantas de tratamiento de aguas residuales (STP), efluentes industriales, aguas pluviales, estuarios, transporte fluvial, escorrentía superficial, corrientes de viento y prácticas de eliminación. Los MNP están presentes como fragmentos, pellets, fibras, películas, gránulos y poliestireno que varían con las relaciones de área de superficie-masa. Los resultados de las investigaciones indicaron que los MNP promovieron alteraciones en las expresiones genéticas, redujeron la eficiencia de la fertilización, aumentaron el daño oxidativo y anormalidades hepáticas en animales acuáticos como el pez cebra, la trucha arcoíris, los moluscos, los mejillones, las ostras, etc. 

Por otro lado, los efectos nocivos de las partículas plásticas se han demostrado en ratones, aves marinas, pollos, perros, gatos y cerdos. Los MNP representan un mayor riesgo porque, debido a su pequeño tamaño, estos plásticos pueden penetrar rápidamente en las células y los tejidos. La complejidad de la separación e identificación de los MNP, así como su abundancia en el medio ambiente, se ha ignorado en gran medida hasta ahora. Como resultado, la presencia física y los riesgos para la salud que representan los MNP pueden estar subestimados. Si bien muchos estudios han demostrado la acumulación de MNP en organismos acuáticos, la evidencia de bioacumulación e implicaciones para la salud en el ganado terrestre sigue siendo limitada y se basa principalmente en la extrapolación de modelos de laboratorio. Además, la mayoría de los estudios existentes rara vez han examinado la compleja interacción entre los MNP y otros contaminantes ambientales, ni abordan las exposiciones a largo plazo a dosis bajas típicas en entornos agrícolas.

En ganado, ratones y aves de corral, los MNP pueden provocar enteritis, disfunción de la barrera intestinal, disbiosis de la microbiota intestinal y reducción del crecimiento. De manera similar, se ha detectado inflamación hepática, un perfil de citocinas alterado, desregulación de células inmunitarias y trastornos metabólicos después de la acumulación de MNP, lo que causa estrés oxidativo. Se han observado toxicidades reproductivas y alteraciones endocrinas en roedores, especies acuáticas y ganado, lo que “lleva a una reducción de la fertilidad, daño ovárico o testicular y apoptosis de células de la granulosa”. Se ha detectado daño fisiológico y crecimiento restringido en lombrices de tierra y pollos, con volumen de molleja reducido y tiempo de búsqueda de alimento disminuido debido a la obstrucción física e irritación por partículas de plástico. 

Vectores de patógenos como bacterias 

Por otro lado, los autores recogen evidencias sobre contaminación microbiana y propagación de resistencia a antibióticos en ganado y especies acuáticas, ya que los MNP actúan como vector de patógenos como bacterias, virus y hongos, que forman biopelículas en los MNP, lo que facilita la contaminación microbiana y la transferencia de genes. “Se han observado daños en los riñones, el bazo y los tejidos en muchos roedores y especies de ganado, lo que provoca inflamación, fibrosis, pérdida de la estructura de los órganos y reducción de las glándulas tubulares”, añaden. 

También indican que se han observado efectos neurológicos y conductuales en roedores y especies acuáticas, lo que resulta en neuroinflamación, niveles alterados de neurotransmisores, cognición conductual deteriorada debido a la translocación de los NP a través de la barrera hematoencefálica y estrés oxidativo. Además, se han observado genotoxicidad y cambios epigenéticos en roedores y especies acuáticas, caracterizados por daño del ADN, expresión genética alterada, hipometilación del ADN y daño oxidativo. Asimismo, en diferentes especies de ganado, aves de corral y acuáticas, la acumulación de MNPS en músculo, hígado, leche, huevos y mariscos, puede ser un peligro potencial para los humanos a través de la cadena alimentaria debido a la persistencia de plásticos y aditivos en los tejidos.

Enfoques para la reducción de residuos plásticos

Para reducir el daño ecológico y los riesgos para la salud, el enfoque más fácil y eficiente para los autores es limitar las fuentes de MNP. Sin embargo, la eliminación de residuos a base de plástico está volviéndose importante debido a la legislación insuficiente sobre los métodos de eliminación a largo plazo. Para reducir las consecuencias de los MNP, consideran que es extremadamente importante manejar eficazmente los residuos plásticos de una manera rentable y ambientalmente responsable. El manejo de residuos puede facilitarse mediante las 4R, "Reutilizar-Reducir-Recuperar-Reciclar", para reducir la contaminación plástica. Usando tecnología de supraciclaje, es factible eliminar los MNP del flujo de residuos mientras que también se crean nuevos bienes con mayor valor y uso. Las botellas de plástico, por ejemplo, se pueden convertir en comederos para pájaros, jardineras o elementos de construcción estructural. Este tipo de supraciclaje permite creaciones artísticas distintivas y ambientalmente beneficiosas. Además, los sistemas basados en Inteligencia Artificial (IA) ahora son beneficiosos para manejar y disminuir los residuos plásticos y disminuir la huella de carbono.

Los autores también hablan de las técnicas de eliminación de MNP, que incluyen biodegradación, compostaje, reciclaje y procesamiento térmico. La biodegradación utiliza enzimas y microorganismos para descomponer y mineralizar los MNP.

En resumen, añaden que los estudios más recientes sugieren que los MNP pueden provocar alteraciones en la microbiota intestinal de los animales, lo que podría afectar la absorción entérica y la respuesta inmunitaria, un área que permanece en gran parte inexplorada actualmente. Además, “el papel de los MNP en la facilitación de la transferencia de genes de resistencia a los antimicrobianos en el ganado es una preocupación emergente con importantes implicaciones tanto para los animales como para el sector de la salud pública, por lo que puede ser objeto de estudio en futuras investigaciones”.