technologia naukowa

Naukowcy ścigają się, aby zrozumieć zagrożenia dla zdrowia, jakie niesie ze sobą mikroplastik

Latem 2023 roku osoby odwiedzające Park Wilhelminy w Utrechcie mogły być świadkami niezwykłego widoku: wolontariuszy jeżdżących na rowerach stacjonarnych na rzecz nauki. Rowery zostały ustawione w...

8 min odczyt Komentarze
Naukowcy ścigają się, aby zrozumieć zagrożenia dla zdrowia, jakie niesie ze sobą mikroplastik

Latem 2023 roku osoby odwiedzające Park Wilhelminy w Utrechcie mogły być świadkami niezwykłego widoku: wolontariuszy jeżdżących na rowerach stacjonarnych na rzecz nauki.

Rowery ustawiono w różnych częściach parku – w jego centrum, przy ruchliwej drodze i na skrzyżowaniu, gdzie samochody ciągle się zatrzymywały i ruszały. Celem była obserwacja reakcji organizmu na zanieczyszczenia.

Po zakończeniu jazdy naukowcy przeanalizowali krew kolarzy, szukając zmian w białych krwinkach związanych z ekspozycją na drobne cząsteczki plastiku unoszące się w powietrzu.

Te cząsteczki, znane jako mikroplastik, są obecnie obecne niemal wszędzie. Opony uwalniają je podczas jazdy, materiały syntetyczne rozkładają się z czasem, a tworzywa sztuczne pozostają w środowisku długo po ich wyrzuceniu.

Holenderskie badanie wykazało, że oddychanie zanieczyszczonym powietrzem zawierającym te cząsteczki może tymczasowo wpływać na układ odpornościowy. Ponieważ wszyscy ochotnicy byli zdrowi, szybko wyzdrowieli, ale wyniki rodzą poważniejsze pytanie: co dzieje się po latach powtarzającej się ekspozycji?

„Wiemy, że ludzie są stale narażeni” – powiedział dr Raymond Pieters, immunotoksykolog z Uniwersytetu w Utrechcie. „Nie wiemy jeszcze, co to oznacza w dłuższej perspektywie”.

Zrozumienie wpływu na zdrowie

Pieters kierował czteroletnią inicjatywą badawczą POLYRISK, finansowaną ze środków UE, która zakończyła się we wrześniu 2025 r. Współpracując z siecią europejskich laboratoriów, jego zespół postawił sobie za cel lepsze zrozumienie, w jaki sposób mikro- i nanoplastiki (MNP) przedostają się do organizmu, w jakim stopniu jesteśmy na nie narażeni oraz czy i jak wpływają one na układ odpornościowy z biegiem czasu.

Skala problemu jest przerażająca. Szacuje się, że każdego roku 200 do 600 Do środowiska uwalniana jest ilość mikroplastiku równa wielkości basenów olimpijskich. Wykryto go w oceanach, wodzie pitnej, a nawet w powietrzu, którym oddychamy.

W odpowiedzi europejscy decydenci polityczni zwiększają swoje zaangażowanie starania rozwiązać problem u źródła, zwalczając zarówno mikroplastiki celowo dodawane, jak i te powstające w wyniku rozkładu plastiku. Celem jest zmniejszenie zanieczyszczenia o 30% do 2030 roku w ramach szerszych działań na rzecz ochrony zdrowia i środowiska.

Chroniczna ekspozycja

Chociaż nie do końca rozumiemy, w jakim stopniu MNP mogą powodować problemy zdrowotne, wiemy, że jesteśmy stale narażeni na ich działanie.

„Jesteśmy narażeni na działanie substancji poprzez jedzenie, które spożywamy, wodę, którą pijemy i powietrze, którym oddychamy” – powiedziała Alba Hernández, toksykolog z Uniwersytetu Autonomicznego w Barcelonie w Hiszpanii. „Ale wciąż nie jest jasne, która droga jest najważniejsza lub najbardziej szkodliwa”.

Hernández kierował równoległym europejskim projektem badawczym o nazwie PLASTICHEAL, który badał wpływ tworzyw sztucznych na zdrowie człowieka. 

"

Jesteśmy narażeni na zakażenie poprzez jedzenie, które spożywamy, wodę, którą pijemy i powietrze, którym oddychamy.

Źródło: dr Alba Hernández, PLASTICHEAL

Eksponując komórki na działanie MNP i opracowując nowe metody ich wykrywania w próbkach ludzkich, jej zespół odkrył wczesne oznaki stanu zapalnego, uszkodzeń DNA i innych form stresu komórkowego. Nie są to choroby same w sobie, ale sygnały ostrzegawcze. 

Jedna z teorii głosi, że powtarzająca się ekspozycja może wywołać w organizmie niewielki stan zapalny – niewielkie „ogniska”, które narastają z czasem i mogą przyczynić się do rozwoju przewlekłej choroby lub choroby, np. raka.

Jednocześnie wykrywanie najmniejszych cząsteczek pozostaje poważnym wyzwaniem. Niektóre z nich są setki razy cieńsze niż ludzki włos i nie można ich zobaczyć za pomocą standardowych mikroskopów, co utrudnia ich śledzenie zarówno w środowisku, jak i w organizmie.

Efekt konia trojańskiego

Mikroplastik może również stanowić bardziej pośrednie zagrożenie. Wraz z wiekiem jego powierzchnia staje się bardziej szorstka i bardziej podatna na gromadzenie się toksyn środowiskowych, takich jak zanieczyszczenia związane z ruchem drogowym, metale ciężkie, a nawet bakterie i wirusy.

„Są skuteczne w przyciąganiu substancji ze swojego otoczenia” – powiedział Hernandez. „Potem, kiedy wdychasz lub połykasz te cząsteczki, wchłaniasz również wszystkie inne substancje”.

Naukowcy nazywają to efektem „konia trojańskiego”. W tym przypadku cząsteczka plastiku działa jak nośnik, przenosząc potencjalnie szkodliwe substancje do organizmu.

Dokładne znaczenie tego efektu pozostaje niejasne. Naukowcy wciąż nie wiedzą, ile plastiku zazwyczaj wchłaniają ludzie, które rodzaje są najbardziej szkodliwe ani jak różne zanieczyszczenia oddziałują na siebie po dostaniu się do organizmu.

Naukowcy odkryli również, że po dostaniu się do organizmu, najmniejsze cząsteczki mogą zostać wchłonięte przez komórki układu odpornościowego zwane makrofagami – dosłownie „wielkimi żarłokami”. Komórki te zazwyczaj pochłaniają i rozkładają szkodliwe substancje, ale tworzywa sztuczne nie są łatwo trawione.

„Makrofagi mogą je wchłonąć, ale nie potrafią ich rozłożyć” – powiedział Pieters. „Cząsteczki mogą być również wchłaniane i przemieszczane po organizmie, ale nie wiemy, jaki jest ich wpływ”. Niektóre badania sugerują, że mogą one gromadzić się w tkankach takich jak wątroba, nerki czy tkanka tłuszczowa.

Skoordynowany wysiłek

Aby odpowiedzieć na te pytania, UE sfinansowała pięć odrębnych inicjatyw badawczych, które działają równolegle i współpracują w ramach Europejskiego Klastra Badawczego na rzecz Zrozumienia Wpływu Mikro- i Nanoplastiku na Zdrowie (CUSP).

Każda inicjatywa w ramach CUSP koncentruje się na innym etapie tej podróży. Razem dają one pełniejszy obraz – od ekspozycji po oddziaływanie – tego, jak te niewidzialne cząstki mogą wpływać na zdrowie ludzi w dłuższej perspektywie. 

Podczas gdy prace Hernándeza koncentrowały się na wykrywaniu plastiku w organizmie i ocenie jego wpływu na zdrowie, inne zespoły koncentrują się na bardziej szczegółowych kwestiach zdrowotnych. Jeden z nich bada, czy mikroplastik może odgrywać rolę w chorobach alergicznych, a inny analizuje, jak ekspozycja w czasie ciąży i dzieciństwa może wpływać na rozwój.

Zespół badawczy PlasticsFatE, koordynowany przez brytyjską firmę konsultingową Optimat, zgromadził 28 partnerów z 11 krajów europejskich, aby zbadać, jak cząsteczki plastiku zachowują się w organizmie, śledząc, jak przemieszczają się przez organy, co ze sobą przenoszą i jak mogą się kumulować z czasem.

Naukowcy z PlasticsFatE opracowali modele laboratoryjne, które imitują ludzkie organy, takie jak płuca i jelita. Dzięki temu mogli badać zachowanie cząsteczek bez konieczności przeprowadzania eksperymentów na ludziach.

„Stworzyliśmy hodowle tkankowe, aby odtworzyć sytuację, jaka miałaby miejsce w prawdziwym świecie” – powiedział Mark Morrison, który koordynował badania.

Odkrycia naukowców wskazują, że niektóre cząsteczki plastiku mogą przekraczać barierę jelitową i przedostawać się do krwiobiegu, potencjalnie docierając do innych organów.

U większości zdrowych dorosłych, aktualne dowody sugerują, że narażenie na niewielkie dawki substancji prawdopodobnie nie spowoduje natychmiastowych szkód. Naukowcy wciąż jednak obawiają się długoterminowych skutków, zwłaszcza dla grup bardziej wrażliwych.

Osoby cierpiące na przykład na choroby zapalne jelit mogą być bardziej podatne. U tych osób bariera jelitowa jest mniej skuteczna i może ułatwiać przedostawanie się cząsteczek do krwiobiegu.

Problem pomiaru

"

Nie chodzi tylko o same cząsteczki. Chodzi o to, co transportują. Mogą działać jak taśmociąg dla innych substancji chemicznych.

Źródło: Mark Morrison, PlasticsFatE

Jednym z największych wyzwań jest po prostu zrozumienie, na jaką ilość plastiku jesteśmy narażeni.

„Wciąż nie dysponujemy wiarygodnymi narzędziami do pomiaru tego, co znajduje się w środowisku, w naszej żywności i w naszych organizmach” – powiedział Hernández. „To bardzo utrudnia ocenę ryzyka”.

Problem komplikuje duża różnorodność tworzyw sztucznych. Różne rodzaje, takie jak polietylen, polipropylen i polistyren, zachowują się inaczej, a dodatki stosowane do barwienia lub wzmacniania tworzyw sztucznych mogą mieć negatywny wpływ na zdrowie.

Niektórzy badacze uważają, że cząsteczki plastiku mogą być mniej szkodliwe niż substancje, które przenoszą.

„Nie chodzi tylko o same cząsteczki” – powiedział Morrison. „Chodzi o to, co transportują. Mogą działać jak taśmociąg dla innych substancji chemicznych”.

Działanie w obliczu niepewności

Zainteresowanie tymi odkryciami rośnie, również w branży, ponieważ firmy przewidują przyszłe regulacje. Jednocześnie trwają międzynarodowe działania mające na celu zwalczanie zanieczyszczenia plastikiem.

Negocjacje w sprawie globalnego traktatu dotyczącego tworzyw sztucznych utknęły w martwym punkcie w roku 2025, mimo że organizacje takie jak Program Środowiskowy Narodów Zjednoczonych i Komisja ds. Tworzyw Sztucznych i Zdrowia czasopisma „Lancet” ostrzegały, że zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi staje się coraz większym problemem zdrowotnym.

Aby połączyć te wątki, badacze z CUSP opracowali mapa drogowa Raport, który zostanie opublikowany w 2025 roku, wskazuje największe luki w wiedzy, od ilości plastiku, na który jesteśmy narażeni, po to, jak zachowują się najmniejsze cząsteczki w organizmie, i określa priorytety dla przyszłych badań.

Jedno przesłanie jest oczywiste: niepewność nie powinna być powodem opóźniania działań.

Nawet jeśli nie uzyskamy kompletnych odpowiedzi, naukowcy z CUSP twierdzą, że ograniczenie naszej ekspozycji na mikroplastik teraz może pomóc ograniczyć potencjalne ryzyko w przyszłości.

„Mamy już wystarczająco dużo informacji, żeby się martwić” – powiedział Hernández. „Nie powinniśmy czekać, aż uzyskamy wszystkie odpowiedzi. Powinniśmy działać teraz”.

Badania w tym artykule zostały sfinansowane ze środków unijnego programu Horyzont. Poglądy respondentów niekoniecznie odzwierciedlają poglądy Komisji Europejskiej. Jeśli spodobał Ci się ten artykuł, rozważ udostępnienie go w mediach społecznościowych.

* Aby dowiedzieć się więcej o dwóch pozostałych inicjatywach CUSP (AURORA i IMPTOX) i o tym, jak powstał klaster, prosimy o ponowne przeczytanie naszego artykułu z 2022 r.Każdego roku jemy i wdychamy tysiące kawałków plastiku. Co teraz?".

Link Źródło