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Microplastiche e virus: qual è il collegamento? Skip to main content

Non solo le microplastiche presenti in acqua danneggiano la fauna e la flora marine, ma possono rappresentare un rischio epidemiologico per la loro capacità di fungere da vettore per virus e altri microrganismi patogeni. Cerchiamo di capire insieme la gravità del problema.

I virus sono ormai diventati parte della nostra quotidianità: conosciamo, o crediamo di conoscere, quasi tutto di loro. Di certo sappiamo che si trovano ovunque, mari compresi, mentre ancora non è chiaro quanto a lungo sopravvivano e quali mezzi utilizzino per spostarsi in questo ambiente. Fino ad ora, infatti, le ricerche hanno evidenziato che in ambiente acquatico esistono delle comunità formate da microrganismi che colonizzano frammenti di plastica anche di piccole dimensioni, come le microplastiche. Questi atolli galleggianti vengono chiamati “plastisfere” e la loro particolarità è quella di ospitare microrganismi che non si trovano normalmente in acqua, come batteri o virus, e rappresentano dei potenziali vettori di contaminazione, potendo essere ingeriti, direttamente o indirettamente, da qualsiasi essere vivente. 

Plastisfera – figura tratta da Amaral-Zettler LA, Zettler ER, Slikas B et al (2015), The biogeography of the Plastisphere: implications for policy. Front Ecol Environ 13:541–546

Le microplastiche

La plastica è stata prodotta fin dal 1950 e da allora, in svariate forme e dimensioni, ha iniziato a colonizzare i nostri oceani: si stima che ad oggi la produzione mondiale abbia toccato gli 8.3 miliardi di tonnellate, nelle differenti forme chimiche, come polietilene, polipropilene e polistirene tra le più comuni.  

Considerando la sua composizione, sarebbe corretto definire la plastica come un polimero, cioè un prodotto costituito da molecole base o monomeri (le diverse sostanze chimiche), ripetute fino a formare lunghe catene, normalmente derivate dal petrolio. La forza commerciale di questo materiale e, allo stesso tempo la nostra tragedia, è la sua bassissima biodegradabilità: si stima infatti che un oggetto in plastica (quella non biodegradabile), se introdotto nell’ambiente in modo non corretto, come avviene quando gettiamo la plastica in un lago o in un fiume, impiegherà 2 milioni di anni per essere eliminato. Oltre a non essere degradato, si frammenta in pezzi di varie dimensioni, anche inferiori a 1mm: le microplastiche

Foto via Canva

La contaminazione 

I detriti plastici si trovano inizialmente nelle acque dolci e solo successivamente arrivano al mare, seguendo due strade possibili: entrano subito nell’ambiente marino oppure passano prima per il ciclo di depurazione delle acque. In entrambi i casi, le microplastiche sono bioaccumulate negli organismi acquatici e, come dimostrano recenti studi, anche negli esseri umani, con effetti non ancora del tutto chiari.

Sulla superficie delle microplastiche, oltre ai microrganismi, si accumulano sostanze chimiche di varia natura, non raggiungendo tuttavia concentrazioni tali da creare un effettivo rischio. Diverso il discorso per virus e batteri: una volta ingerita una particella di plastica entrata a far parte della nostra catena alimentare e contaminata dalla presenza di un batterio o di un virus, pur non raggiungendo una carica infettiva minima, essi potranno proliferare nell’organismo. Le plastisfere che si formano negli impianti di depurazione, inoltre, aumentano esponenzialmente la presenza di virus patogeni.

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Le ricerche

Dal momento che i virus sono fortemente opportunisti e non hanno capacità locomotorie proprie, anche in acqua devono necessariamente sfruttare qualcosa o qualcuno per spostarsi e sopravvivere. Nell’ambito della ricerca, il passo successivo è stato perciò capire quanto i supporti plastici siano “accoglienti”: un gruppo di ricercatori ha utilizzato il fago T4, un virus dei batteri, come modello sperimentale e il polistirene, il polimero dello Stirene, più conosciuto come “polistirolo”, come supporto. Per determinare la capacità di adsorbimento dei supporti sono state preparate, in contenitori di vetro elettricamente neutri, diverse soluzioni di fagi successivamente suddivise in gruppi, alcuni trattati con microplastiche caricate elettricamente altri no: i risultati mostrano che in acqua dolce l’interazione elettrostatica è il principale meccanismo di adsorbimento dei virus sui supporti, ma contano anche concentrazione e dimensioni delle microplastiche. A basse concentrazioni l’adsorbimento è nullo, mentre aumenta al diminuire della dimensione del supporto; inoltre l’invecchiamento delle microplastiche dovuto ai raggi UV amplifica queste caratteristiche, in conseguenza della modificazione della superficie del supporto.

Un altro gruppo di ricercatori ha utilizzato due tipologie di virus: il Rotavirus SA11 (dotato di involucro) e il fago Phi6 (senza involucro), per confrontare la capacità che hanno i virus dotati o meno di involucro, il rivestimento esterno che ricopre alcuni virus, di attaccarsi alle microplastiche.  I virus non dotati di involucro, che hanno quindi una minore sopravvivenza, riescono maggiormente a legarsi ai supporti deteriorati e ciò ne aumenta la longevità, mentre questa capacità diminuisce nei virus in cui è presente il rivestimento. Quindi maggiore è la persistenza della plastica negli ambienti acquatici, maggiore è la possibilità che si formino plastisfere sempre più pericolose. 

Foto via Canva

Le conseguenze dell’inquinamento da plastica sono molteplici e agiscono ad un ritmo sempre più rapido, che non coinvolge solo il mare ma riguarda anche noi. Ciò che sappiamo a riguardo è probabilmente solo la punta dell’iceberg del problema, perciò è importante che le tematiche ambientali abbiano la necessaria attenzione da parte dei cittadini e dei governi, non sprecando le potenzialità di appuntamenti decisivi per la lotta al cambiamento climatico, come la recente COP27 ospitata dall’Egitto, che purtroppo non si è rivelata all’altezza di avere un impatto ambientale, sociale ed economico significativo per il futuro del Pianeta. 27). 

Tutti gli organismi cercano di adattarsi ai cambiamenti che la natura impone, ce lo insegna Darwin. Più complessa è la specie, però, meno capacità possiede di adattarsi a repentine modificazioni: noi siamo forse la specie più complessa, mentre i virus sono tra le più semplici strutture esistenti. Chi uscirà vincente? 

Bibliografia
  • Vanessa Moresco, Anna Charatzidou, David M. Oliver, Manfred Weidmann, Sabine Matallana-Surget, Richard S. Quilliam  Binding, recovery, and infectiousness of enveloped and non-enveloped viruses associated with plastic pollution in surface water Environmental Pollution 308 (2022) 119594
  • Ji Lu, Zhigang Yu, Lyman Ngiam, Jianhua Guo  Microplastics as potential carriers of viruses could prolong virus survival and infectivity Water Research 225 (2022) 119115
  • Dibakar Ghosh , Ashis Sarkar , Anindita Ghosh Basu , Swarnendu Roy  Effect of plastic pollution on freshwater flora: A meta-analysis approach to elucidate the factors influencing plant growth and biochemical markers Water Research 225 (2022) 119114
  • Juliana Barros; Sahadevan Seena Plastisphere in freshwaters: An emerging concern Environmental Pollution Volume 290, 1 December 2021, 118123
Autore: Alessandro Desogus
Alessandro è un biologo, lavora all’Università di Cagliari in Igiene Ambientale e collabora a progetti internazionali che riguardano il monitoraggio dei contaminanti in acque costiere e superficiali tramite la metodica del campionamento passivo. Se fosse un animale marino sarebbe un delfino, perché come i cetacei vorrebbe tornare al mare.

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