L´uso globale della plastica è aumentato costantemente nell´ultimo secolo, portando alla produzione di vari tipi di plastica. Una quantità significativa di questa plastica finisce negli oceani o nelle discariche, determinando un accumulo sostanziale di plastica nell´ambiente. I rifiuti di plastica si degradano lentamente in microplastiche (MP), che possono essere inalate o ingerite sia dagli animali che dagli esseri umani. Un crescente numero di prove suggerisce che le microplastiche possono attraversare la barriera intestinale ed entrare nella circolazione linfatica e sistemica, accumulandosi nei tessuti come i polmoni, il fegato, i reni e il cervello. Tuttavia, gli effetti dell´esposizione mista alle MP sulla funzione dei tessuti e sul metabolismo rimangono in gran parte inesplorati.
Questo studio mira a indagare gli effetti delle microsfere polimeriche sul metabolismo dei tessuti nei topi, valutando la capacità delle microsfere di attraversare la barriera intestinale ed entrare nella circolazione sistemica. In particolare, l´obiettivo era esaminare l´accumulo di microsfere in vari sistemi di organi, identificare i cambiamenti metabolici dipendenti dalla concentrazione e valutare gli effetti dell´esposizione mista alle microsfere sulla salute.
Per indagare l´impatto delle microsfere ingerite sui percorsi metabolici bersaglio, i topi sono stati esposti a microsfere di polistirene (µ) o a una miscela di microsfere polimeriche composte da polistirene (µ), polietilene (µ) e il plastico biodegradabile e biocompatibile poli-(acido lattico-co-glicolico) (µ). Le esposizioni sono avvenute due volte a settimana per quattro settimane a concentrazioni di 0, 2, o tramite sonda gastrica orale. I tessuti sono stati raccolti per esaminare l´ingresso delle microsfere e i cambiamenti nei metaboliti.
Nei topi che hanno ingerito microsfere, sono state rilevate microsfere di polistirene nei tessuti distanti, inclusi cervello, fegato e reni. Inoltre, sono state riportate differenze metaboliche nel colon, nel fegato e nel cervello, che mostravano risposte differenziate a seconda della concentrazione e del tipo di esposizione alle microsfere.
Questo studio utilizza un modello murino per fornire informazioni critiche sulle potenziali implicazioni per la salute del problema diffuso dell´inquinamento da plastica. Questi risultati dimostrano che le microsfere di polistirene ingerite per via orale o quelle di polimeri misti possono accumularsi nei tessuti come il cervello, il fegato e i reni. Inoltre, lo studio evidenzia i cambiamenti metabolici dipendenti dalla concentrazione e specifici del tipo di polimero nel colon, nel fegato e nel cervello dopo l´esposizione alle microsfere di plastica. Questi risultati sottolineano la mobilità delle MP all´interno e tra i tessuti biologici dopo l´esposizione, enfatizzando l´importanza di comprendere il loro impatto metabolico.
Immagine: Visualizzazione della traslocazione sistemica delle microsfere di polistirene. Visualizzazione delle microsfere di polistirene risospese da un sedimento isolato in EtOH al 100%. La freccia nera indica le microsfere di polistirene. Crediti: Environmental Health Perspectives (2024)
Commenti (Medical Xpress)
Le microplastiche entrano nei nostri corpi ogni giorno attraverso l´acqua, il cibo e persino l´aria che respiriamo. Ma cosa succede una volta che queste particelle sono all´interno? Come influenzano il nostro sistema digestivo?
Un articolo recente pubblicato su Environmental Health Perspectives rivela che le microplastiche possono avere impatti significativi sui percorsi digestivi, migrando dall´intestino ai tessuti come reni, fegato e cervello.
Il dott. Eliseo Castillo, professore associato nella Divisione di Gastroenterologia ed Epatologia presso l´Università del New Mexico (UNM) e esperto in immunologia delle mucose, guida la ricerca sulle microplastiche alla UNM.
"Negli ultimi decenni, le microplastiche sono state trovate nell´oceano, negli animali, nelle piante, nell´acqua del rubinetto e in quella in bottiglia", spiega Castillo. "Sembrano essere ovunque."
Gli scienziati stimano che le persone ingeriscano circa 5 grammi di particelle di microplastica ogni settimana, equivalenti al peso di una carta di credito.
Mentre altri ricercatori lavorano per identificare e quantificare le microplastiche ingerite, Castillo e il suo team si concentrano su ciò che queste particelle fanno all´interno del corpo, in particolare nel tratto gastrointestinale (GI) e nel sistema immunitario.
Durante quattro settimane, Castillo, il borsista postdottorale Marcus García, PharmD, e altri ricercatori della UNM hanno esposto i topi a microplastiche nell´acqua potabile, equivalenti alla quantità che si ritiene che gli umani ingeriscano settimanalmente.
Il team ha scoperto che le microplastiche sono migrate dall´intestino ai tessuti del fegato, dei reni e persino del cervello. Lo studio ha anche dimostrato che le microplastiche hanno alterato i percorsi metabolici nei tessuti colpiti.
"Abbiamo rilevato microplastiche in certi tessuti dopo l´esposizione", dice Castillo. "Questo ci dice che possono attraversare la barriera intestinale e infiltrarsi in altri tessuti."
Castillo è preoccupato per l´accumulo di particelle di plastica nel corpo umano. "Questi topi sono stati esposti per sole quattro settimane", afferma. "Ora pensate a come questo si confronta con gli umani, che sono esposti dalla nascita fino alla vecchiaia."
Gli animali da laboratorio in questo studio hanno mostrato cambiamenti dopo una breve esposizione alle microplastiche. Castillo si chiede: "Ora immaginate se qualcuno avesse una condizione preesistente. L´esposizione alle microplastiche potrebbe peggiorare quella condizione?"
Il lavoro precedente di Castillo ha anche dimostrato che le microplastiche influenzano i macrofagi, cellule immunitarie che proteggono il corpo da particelle estranee. In uno studio del 2021 pubblicato su Cell Biology & Toxicology, Castillo e i suoi colleghi hanno scoperto che, quando i macrofagi incontrano e ingeriscono microplastiche, la loro funzione viene alterata e rilasciano molecole infiammatorie.
"Questo cambia il metabolismo delle cellule, il che può disturbare le risposte infiammatorie," dice Castillo. "Nei casi di infiammazione intestinale, come malattie croniche quali la colite ulcerosa e il morbo di Crohn, questi macrofagi diventano più infiammatori e sono più abbondanti nell´intestino."
La prossima fase della ricerca di Castillo, guidata dalla borsista post-dottorato Dr. Sumira Phatak, esplorerà come la dieta influisce sull´assorbimento delle microplastiche.
"Ogni dieta è diversa," dice Castillo. "Quindi daremo a questi animali da laboratorio una dieta ad alto contenuto di colesterolo e grassi o una dieta ricca di fibre, con o senza esposizione alle microplastiche. L´obiettivo è capire se la dieta influisce sull´assorbimento delle microplastiche nel corpo."
Castillo spera che la sua ricerca riveli i potenziali impatti sulla salute delle microplastiche e aiuti a promuovere cambiamenti nel modo in cui la società produce e filtra la plastica.
"Alla fine, la nostra ricerca mira a capire come questo influisce sulla salute dell´intestino," afferma. “La salute dell´intestino è fondamentale perché influenza il cervello, il fegato e molti altri tessuti. Se le microplastiche stanno facendo qualcosa nell´intestino, l´esposizione cronica potrebbe portare a effetti sistemici.”
