Nanoplast påvirker sammensetningen og mangfoldet av humant tarmmikrobiom

Vi lever i en verden invadert av plast. Dens rolle som kjemisk stabil, allsidig, og flerbruksfremmet fremmet dens massive bruk, som endelig har oversatt vår nåværende situasjon med planetforurensning.

Videre, når plast brytes ned, brytes det ned i mindre mikro- og nanopartikler, blir til stede i vannet vi drikker, luften vi puster inn, og nesten alt vi berører. Det er hvordan nanoplast trenger inn i organismen og gir bivirkninger.

En revidert studie ledet av Universitat Autónoma de Barcelona (UAB), CREAF og Center for Environmental and Marine Studies (CESAM) ved University of Aviero, Portugal, og publisert i tidsskriftet Science Bulletin , bekrefter at nanoplastene påvirker sammensetningen og mangfoldet i tarmmikrobiomet vårt og at dette kan forårsake helseskader.

Denne effekten kan sees hos både virveldyr og virvelløse dyr og er påvist i situasjoner der eksponeringen er utbredt og langvarig.

I tillegg med endring av tarmmikrobiomet kommer endringer i immunsystemet, endokrine, og nervesystemet, og derfor, selv om det ikke er nok kjent om de spesifikke fysiologiske mekanismene, studien varsler at stress for tarmmikrobiomet kan endre menneskers helse.

Helseeffektene av å bli utsatt for nanoplast ble tradisjonelt evaluert hos akvatiske dyr som bløtdyr, krepsdyr og fisk. Nylig in vitro analyser, ved bruk av cellekulturer av fisk og pattedyr, har tillatt forskere å analysere endringene i genuttrykk forbundet med tilstedeværelsen av nanoplast fra et toksikologisk synspunkt.

De fleste nevrologiske, endokrine og immunologiske områder hos disse virveldyrene er veldig like menneskers, og derfor advarer forfattere om at noen av effektene som er observert i disse modellene også kan brukes på mennesker.

Å forstå og analysere prosessen gjennom hvilken disse plastfragmentene trenger gjennom organismen og skader den, er grunnleggende, som bestemmer nøyaktig mengden og typologien til nanoplast som forurenser miljøet.

Av denne grunn, forskere fremhever ikke bare behovet for å studere de spesifikke mekanismene og effektene på menneskelige cellemodeller, men også forene analysemetoder for å utføre riktige målinger av mengden nanoplast som finnes i forskjellige økosystemer.

Mariana Teles, en forsker ved UAB, i samarbeid med andre forskere som Josep Peñuelas, CSIC -foreleser ved CREAF, kommenterer at "denne artikkelen ikke har som mål å slå alarm, men den søker å advare om at plast kan finnes i nesten alt som omgir oss, det går ikke i oppløsning og vi blir stadig utsatt for det. For øyeblikket, vi kan bare spekulere i hvilke langsiktige effekter dette kan ha på menneskers helse, selv om vi allerede har bevis i flere studier som beskriver hormonelle og immunforandringer hos fisk utsatt for nanoplast, og som kan brukes på mennesker ".

Invasiv og giftig

Studien presenterer de viktigste miljøkildene gjennom hvilke nanoplast kommer inn i menneskekroppen og oppsummerer hvordan de er i stand til å trenge gjennom kroppen:ved å innta dem, noen ganger inhalere dem, og veldig sjelden ved å være i kontakt med menneskelig hud.

Når de er inntatt, opptil 90% av plastfragmentene som når tarmene, skilles ut. Derimot, en del er fragmentert til nanoplast som er i stand, på grunn av deres lille størrelse og molekylære egenskaper, å trenge inn i cellene og forårsake skadelige effekter.

Studien fastslår at endringer i matabsorpsjon er beskrevet, samt inflammatoriske reaksjoner i tarmveggene, endringer i sammensetning og funksjon av tarmmikrobiomet, effekter på kroppens metabolisme og evne til å produsere, og til slutt, endringer i immunrespons.

Artikkelen varsler om muligheten for langvarig eksponering for plast, akkumulert gjennom generasjoner, kan vike for uforutsigbare endringer selv i selve genomet, som har blitt observert i noen dyremodeller.

Teamet der Mariana Teles (Evolutive Immunology Group, IBB-UAB) er medlem har også nylig publisert en andre artikkel som analyserer effekten av nanoplast i fisk.

Studien, som er resultatet av Irene Brandts 'Ph.D. avhandling regissert av Nerea Roher, ble publisert i Miljøvitenskap:Nano og analyserer konsekvensene av å bli utsatt for nanoplast for immunsystemet til en sebrafisk (en liten tropisk fisk som er mye brukt som modellorganisme for forskning).

Forskerne konkluderer med at nanoplastene kan samle seg både i cellene og i embryoene til sebrafisken, i tillegg forårsaker endringer i nivåene av gener som er relevante for riktig funksjon av dyrets immunsystem. Til tross for dette faktum, sebrafiskembryoenes evne til å overleve en bakteriell infeksjon ble ikke påvirket av eksponeringen for nanoplast.

Forskerteamet trosser likevel behovet for å fortsette forskning på dette feltet, gitt at tilstedeværelsen av mikroplast og nanoplast i våre økosystemer er et ekstremt avgjørende miljøspørsmål som trenger svar for å forstå hvor vidtrekkende eventuelle konsekvenser kan være.

Ansvarlig bruk

Gjennomgangsstudien erkjenner at forskjellige teknikker blir testet for å eliminere nanoplast fra vannet, slik som filtrering, sentrifugering og flokkulering av avløpsvann, og behandling av regnvann.

Selv om resultatene er lovende, de er begrenset til å behandle større plastpartikler, og derfor er det hittil ikke funnet noen effektiv løsning for eliminering av nanoplast fra miljøet.

For å løse dette problemet med plastforurensning, menneskelige rutiner må endres og retningslinjer bør være basert på informerte beslutninger om de kjente risikoene og tilgjengelige alternativer. Individuelle handlinger som bruk av mer miljøvennlige produkter og en økning i gjenvinningsindekser er viktige. "

Mariana Teles, Forsker, Universitat Autónoma de Barcelona

"Myndighetene kan fremme disse miljøvennlige handlingene gjennom økonomiske stimuli, for eksempel skattefordeler for gjenbruk av plast som industrielt råstoff, så vel som flaskeinnskuddsordninger for forbrukere ", forskere anbefaler.

• Forskning viser hvordan kolansyre forlenger levetiden hos C. elegans
• Det svake stedet for tykktarmskreft stamceller