Nanoplastik może wpływać na podstawowe procesy zachodzące w ludzkich komórkach odpornościowych. Naukowcy związani z Uniwersytetem Medycznym we Wrocławiu wykazali, że już po godzinie laboratoryjnej ekspozycji na cząstki polistyrenu dochodziło do zaburzeń pracy mitochondriów i uruchamiania mechanizmów stresowych.
Wyniki opublikowano w czasopiśmie naukowym „Ecotoxicology and Environmental Safety”. Badacze podkreślają jednak, że nie można na tej podstawie stwierdzić, że nanoplastik powoduje określone choroby u ludzi. Badanie pokazuje przede wszystkim mechanizm, który wymaga dalszej obserwacji.
Nanoplastik trafiał do komórek odpornościowych
Mikroplastik i nanoplastik powstają między innymi wskutek rozpadu większych elementów wykonanych z tworzyw sztucznych. Najmniejsze cząstki mogą być obecne w wodzie, żywności czy powietrzu.
Wrocławski zespół badał wpływ nanoplastiku polistyrenowego na ludzkie komórki jednojądrzaste krwi obwodowej, określane jako PBMC. Do tej grupy należą między innymi limfocyty T, limfocyty B oraz monocyty, a więc komórki istotne dla funkcjonowania układu odpornościowego.
Badacze zaobserwowali, że cząstki nanoplastiku przedostawały się do wnętrza komórek i pozostawały w ich cytoplazmie.
Pierwsze zmiany już po godzinie
Szczególną uwagę naukowców zwróciły mitochondria. To struktury odpowiadające przede wszystkim za wytwarzanie energii potrzebnej komórkom do prawidłowego funkcjonowania.
Już po godzinie ekspozycji na nanoplastik zaobserwowano pogorszenie oddychania mitochondrialnego i zmniejszenie produkcji ATP, czyli podstawowego nośnika energii w komórkach. Spadała również zdolność komórek do zwiększenia produkcji energii w sytuacji większego zapotrzebowania.
Zmieniała się także budowa badanych komórek. Stawały się one mniejsze i bardziej zwarte, a analiza ich aktywności wskazywała na rozwój odpowiedzi stresowej.
Komórki przechodziły w „tryb przetrwania”
Jednym z najciekawszych elementów badania była analiza aktywności genów na poziomie pojedynczych komórek.
Naukowcy wykryli grupę komórek pojawiającą się wyłącznie po ekspozycji na nanoplastik. Określili je jako „stress cells”, czyli komórki znajdujące się w stanie silnego stresu.
Aktywowane były w nich mechanizmy związane między innymi z ochroną przed uszkodzeniami oraz naprawą nieprawidłowo zbudowanych białek. Jednocześnie zmniejszała się aktywność genów odpowiadających za prawidłowe funkcjonowanie mitochondriów.
Może to oznaczać, że część komórek zamiast wykonywać swoje standardowe zadania zaczyna wykorzystywać dostępne zasoby do radzenia sobie z niekorzystnymi warunkami.
Czy nanoplastik osłabia odporność?
Na tym etapie badań nie można wyciągać tak daleko idącego wniosku.
Eksperyment wykazał zmiany w metabolizmie ludzkich komórek odpornościowych w warunkach laboratoryjnych. Nie sprawdzano natomiast, czy podobne zjawiska występują w organizmie człowieka przy poziomach nanoplastiku, z którymi spotykamy się na co dzień.
Co ciekawe, naukowcy zbadali również bazofile, czyli komórki uczestniczące między innymi w reakcjach alergicznych. W tym przypadku ekspozycja na nanoplastik nie spowodowała zwiększenia ich aktywacji.
Wyniki sugerują więc, że oddziaływanie nanoplastiku nie jest jednakowe dla wszystkich elementów układu odpornościowego.
Czego badanie jeszcze nie mówi?
To szczególnie istotne przy interpretowaniu wyników.
Badanie nie dowodzi, że kontakt z nanoplastikiem prowadzi do określonej choroby. Nie oznacza też, że godzinna ekspozycja człowieka na tworzywa sztuczne powoduje opisane zmiany w jego organizmie.
Eksperyment przeprowadzono na komórkach poza organizmem. Pozwala to bardzo dokładnie obserwować zachodzące w nich procesy, ale nie odzwierciedla w pełni rzeczywistych warunków ekspozycji.
Nadal brakuje również odpowiedzi na jedno z najważniejszych pytań: jakie znaczenie dla zdrowia człowieka ma wieloletnie przyjmowanie bardzo niewielkich ilości mikro- i nanoplastiku z wodą, żywnością oraz powietrzem.
Do określenia rzeczywistego ryzyka potrzebne będą dalsze badania laboratoryjne oraz długoterminowe badania prowadzone na większych populacjach ludzi.
Kolejne badanie z udziałem wrocławskich naukowców
W pracy uczestniczyli między innymi prof. Marek Jutel oraz dr hab. Magdalena Zemelka-Wiącek, prof. UMW, związani z Katedrą i Zakładem Immunologii Klinicznej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.
Badanie dostarcza kolejnych danych wskazujących, że problem zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi nie ogranicza się wyłącznie do wpływu na środowisko. Najmniejsze cząstki plastiku mogą oddziaływać także bezpośrednio na procesy zachodzące w ludzkich komórkach.
Na razie znacznie lepiej rozumiemy jednak sam mechanizm tego oddziaływania niż jego długoterminowe konsekwencje dla zdrowia.
