Dankzij zijn flexibiliteit, duurzaamheid en betaalbaarheid is plastic in bijna elk aspect van ons leven terechtgekomen.
Wanneer plastic afbreekt, produceert het micro- en nanoplastic deeltjes (MNP's) die de natuur, het milieu en onszelf kunnen schaden. MNP's zijn gevonden in het bloed, de longen en de placenta, en we weten dat ze ons lichaam kunnen binnendringen via het voedsel en de vloeistoffen die we consumeren.
Een nieuwe studie door een team van onderzoekers uit Oostenrijk, de VS, Hongarije en Nederland ontdekte dat MNP's de hersenen enkele uren nadat ze zijn gegeten kunnen bereiken, mogelijk dankzij de manier waarop andere chemicaliën aan hun oppervlak blijven kleven.
Niet alleen is de snelheid zorgwekkend, maar de mogelijkheid dat kleine polymeren in ons zenuwstelsel terechtkomen, baart ernstige zorgen.
"In de hersenen kunnen plastic deeltjes het risico op ontstekingen, neurologische aandoeningen of zelfs neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer of Parkinson verhogen", zegt co-auteur van het onderzoek, patholoog Lucas Köner van de Medische Universiteit van Wenen in Oostenrijk.
In het onderzoek werden in slechts twee uur tijd kleine fragmenten van MNP's die oraal aan muizen werden toegediend, in hun hersenen gevonden. Maar hoe passeren MNP's de bloed-hersenbarrière die de hersenen zou moeten beschermen?
Als een systeem van bloedvaten en dicht opeengepakte oppervlakteweefsels, helpt de bloed-hersenbarrière onze hersenen te beschermen tegen mogelijke bedreigingen door de doorgang van gifstoffen en andere ongewenste stoffen te blokkeren, terwijl meer heilzame stoffen worden doorgelaten. Het spreekt voor zich dat plastic deeltjes worden beschouwd als een materiaal dat goed en echt uit de buurt van gevoelig hersenweefsel moet worden gehouden.
"Met behulp van computermodellen ontdekten we dat een bepaalde oppervlaktestructuur (een biomoleculaire corona) cruciaal is voor de doorgang van plastic deeltjes naar de hersenen", legt Oldamur Holochki uit, een nanoplastics-chemicus aan de Universiteit van Debrecen in Hongarije.
Om te testen of de deeltjes inderdaad de hersenen konden binnendringen, werden polystyreen MNP's (een veelgebruikt plastic dat wordt gebruikt in voedselverpakkingen) in drie maten (9.5, 1.14 en 0.293 micrometer) gelabeld met fluorescerende markeringen en voorbehandeld in een mengsel vergelijkbaar met spijsverteringsvloeistof voordat ze werden gevoed. aan muizen.
"Tot onze verbazing vonden we al na twee uur specifieke groene fluorescentiesignalen ter grootte van een nanometer in het hersenweefsel van muizen die waren blootgesteld aan MNP's", schreven de onderzoekers in hun gepubliceerde artikel.
"Alleen deeltjes met een grootte van 0.293 micrometer konden worden opgenomen door het maagdarmkanaal en de bloed-hersenbarrière binnendringen."
De manier waarop deze kleine, gecoate plastics de cellulaire barrières in het lichaam passeren, is complex en hangt af van factoren als deeltjesgrootte, lading en celtype, schrijft vesti.bg.
Kleinere plastic deeltjes hebben een hogere verhouding tussen oppervlak en volume, waardoor ze reactiever en potentieel gevaarlijker zijn dan grotere microplastics. Aangenomen wordt dat deze reactiviteit ervoor zorgt dat de kleine stukjes plastic andere moleculen om zich heen verzamelen en ze stevig omhelzen met moleculaire krachten om een permanente mantel te vormen die een corona wordt genoemd.
De onderzoekers creëerden een computermodel van de bloed-hersenbarrière van een dubbel lipidemembraan, bestaande uit een fosfolipide dat in het menselijk lichaam wordt aangetroffen, om te bestuderen hoe deeltjes zo'n belangrijke neurologische barrière kunnen passeren.
Vier verschillende plastic modellen werden gebruikt om de rol van de corona van plastic deeltjes te onderzoeken. Uit de simulaties bleek dat deeltjes met een eiwitcorona de barrière niet kunnen binnendringen. Degenen met cholesterolcorona kunnen echter passeren, zelfs als ze niet dieper in het hersenweefsel kunnen doordringen.
De resultaten verhogen de mogelijkheid dat het plastic over het membraan en in hersenweefsel wordt getransporteerd met behulp van de juiste moleculaire cocktail. Het kennen van de onderliggende mechanismen is een belangrijke eerste stap in het beheersen van hun schadelijke effecten.
Het is belangrijk op te merken dat de resultaten zijn gebaseerd op muizen en computersimulaties, dus het is onduidelijk of hetzelfde gedrag bij mensen voorkomt. Ook is onduidelijk hoeveel plastic deeltjes er nodig zijn om schade aan te richten. Toch bevordert de wetenschap dat gecoate plastic deeltjes in zo'n korte tijd de bloed-hersenbarrière kunnen doorbreken, volgens de auteurs het onderzoek in het veld.
"Om de potentiële schade van micro- en nanoplasticdeeltjes voor mens en milieu tot een minimum te beperken, is het van cruciaal belang om de blootstelling en het gebruik ervan te beperken terwijl verder onderzoek naar de effecten van MNP's wordt uitgevoerd", zegt Kenner.
Foto door Polina Tankilevitch:
