En todos los rincones del planeta, desde lo más profundo de los océanos hasta los picos más altos, se han encontrado microplásticos. Ahora, un estudio publicado en marzo de 2025 en Applied and Environmental Microbiology por un equipo de la Universidad de Boston ha revelado otra consecuencia de esta contaminación persistente: su potencial para intensificar la resistencia bacteriana a los antibióticos.
Los microplásticos ofrecen una superficie fértil para que las bacterias desarrollen biopelículas—estructuras protectoras que dificultan la acción de los fármacos antimicrobianos. Cuando estas bacterias están expuestas a antibióticos, la resistencia que desarrollan en contacto con microplásticos es mucho mayor que en otros entornos.
El estudio se centró en la bacteria Escherichia coli, uno de los patógenos más comunes en infecciones humanas, y analizó su comportamiento en contacto con microplásticos de distintos tamaños, tipos y concentraciones. Los resultados muestran que estos materiales pueden acelerar y reforzar la resistencia a múltiples antibióticos.
Las biopelículas bacterianas encuentran su hogar ideal en los plásticos
Las biopelículas son estructuras pegajosas que las bacterias utilizan para adherirse a superficies y protegerse del entorno. Este estudio demostró que los microplásticos inducen la formación de biopelículas más densas, robustas y resistentes que otras superficies como el vidrio.
Los investigadores usaron esferas de poliestireno de diferentes diámetros para observar la formación de biopelículas en condiciones controladas. Las imágenes obtenidas mediante microscopía confocal revelaron que las superficies plásticas estaban completamente cubiertas por bacterias vivas, mientras que en las esferas de vidrio predominaban las células muertas.
Esta capacidad de crear refugios tan eficaces sobre los plásticos les permite a las bacterias protegerse de los antibióticos de manera más eficiente. Las biopelículas actúan como una barrera física y química que dificulta la penetración de los medicamentos, favoreciendo la supervivencia de los microorganismos más resistentes.
La resistencia no desaparece cuando se retiran los plásticos
Una de las observaciones más preocupantes del estudio fue que las bacterias mantenían la resistencia adquirida incluso después de ser separadas de los microplásticos. Los investigadores retiraron los plásticos del entorno bacteriano y, al cultivarlas en medios libres de antibióticos, comprobaron que la resistencia se mantenía estable.
Este fenómeno sugiere que la exposición a microplásticos no solo selecciona bacterias más fuertes, sino que también favorece la evolución genética de los microorganismos, posiblemente mediante la transferencia horizontal de genes de resistencia.
De hecho, las biopelículas permiten que estos genes circulen con mayor facilidad entre diferentes cepas bacterianas.
Estos resultados evidencian que los microplásticos actúan como verdaderas incubadoras de resistencia antimicrobiana, algo especialmente preocupante en ambientes como el agua residual, donde coexisten antibióticos, bacterias y contaminantes plásticos.
¿Qué tipo de plásticos favorecen más la resistencia?
El estudio también analizó cómo influyen las características físicas de los microplásticos en la resistencia antimicrobiana. Se probaron partículas de poliestireno, polietileno y polipropileno, así como diferentes tamaños y concentraciones.
Los resultados mostraron que el poliestireno fue el que indujo mayor resistencia a ciprofloxacina, un antibiótico común. Aunque se esperaba que los plásticos más hidrofóbicos como el polipropileno fuesen los más adherentes, E. coli mostró mayor afinidad por las superficies hidrofílicas como el poliestireno, lo que facilitó una colonización más eficiente.
Curiosamente, la concentración o el tamaño de los plásticos no modificó significativamente el grado de resistencia, aunque sí afectó la cantidad de biopelícula formada. Esto sugiere que la composición química del plástico es un factor más determinante que su cantidad en la evolución de la resistencia bacteriana.
Biofilms, motilidad y resistencia: un triángulo peligroso
Otro hallazgo relevante fue el vínculo entre la formación de biopelículas y la motilidad bacteriana. Las bacterias que crecieron en contacto con microplásticos mostraron una motilidad significativamente reducida, un fenómeno conocido por favorecer la adhesión a superficies y el crecimiento en comunidad.
Esta pérdida de movilidad está relacionada con cambios fisiológicos que priorizan la producción de matrices extracelulares, esenciales para el desarrollo de biopelículas.
Al mismo tiempo, las pruebas demostraron que estas bacterias eran capaces de sobrevivir a concentraciones de antibióticos muy superiores a las clínicas.
Además, las bacterias seleccionadas tras 10 días de exposición a microplásticos desarrollaron resistencia múltiple a distintos antibióticos, incluyendo ampicilina, estreptomicina, doxiciclina y ciprofloxacina. En varios casos, las concentraciones necesarias para inhibir su crecimiento superaban hasta 100 veces los niveles clínicos establecidos.
Implicaciones para la salud pública y el medio ambiente
Este estudio pone en evidencia la relación directa entre contaminación ambiental y amenazas a la salud pública. La combinación de plásticos, residuos farmacéuticos y bacterias en medios como el agua residual crea el entorno perfecto para la aparición de superbacterias resistentes.
Estas condiciones son especialmente frecuentes en países con escasa infraestructura sanitaria, sistemas de tratamiento de agua deficientes y altos niveles de residuos plásticos. En estas regiones, la exposición a bacterias resistentes puede ser constante y peligrosa, particularmente para poblaciones vulnerables.
Los investigadores advierten que los plásticos no son simplemente un contaminante visual o físico, sino un vector activo en la evolución de la resistencia antimicrobiana. Por eso, destacan la necesidad de incluir el monitoreo de microplásticos en las estrategias de vigilancia ambiental y sanitaria.
Un llamado a repensar la crisis de los antibióticos
La resistencia antimicrobiana es considerada una de las principales amenazas globales a la salud por la Organización Mundial de la Salud. Este estudio demuestra que los factores ambientales, y en particular la presencia de microplásticos, desempeñan un papel clave en su aceleración.
Más allá del uso indebido de antibióticos, el entorno en el que viven las bacterias también condiciona su evolución. Al ofrecer superficies ideales para la formación de biopelículas, los microplásticos están acelerando la aparición de cepas más resistentes, más persistentes y más difíciles de tratar.
Este trabajo, liderado por Neila Gross y Muhammad Zaman en la Universidad de Boston, ofrece una nueva perspectiva sobre cómo abordar la crisis de los antibióticos: no solo desde los hospitales o farmacias, sino también desde el control ambiental y la gestión de residuos.
Referencias
- Gross N, Muhvich J, Ching C, Gomez B, Horvath E, Nahum Y, Zaman M H. Effects of microplastic concentration, composition, and size on Escherichia coli biofilm-associated antimicrobial resistance. Appl Environ Microbiol. (2025) .doi: 10.1128/aem.02282-24
