Mikroplastik jest dziś obecny praktycznie wszędzie – w wodzie pitnej, żywności, powietrzu, a nawet w ludzkich tkankach i narządach. Choć naukowcy od lat alarmują o rosnącej ekspozycji ludzi na drobne cząstki plastiku, wciąż nie wiadomo dokładnie, jakie konsekwencje zdrowotne może ona wywoływać. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie „Science Advances” dostarcza kolejnych niepokojących danych. Naukowcy z University of Oklahoma wykazali, że mikroplastik może nasilać uszkodzenia wątroby związane z dietą wysokotłuszczową oraz pogłębiać procesy prowadzące do stłuszczeniowego zapalenia wątroby. Wyniki sugerują, że połączenie niezdrowej diety i ekspozycji na mikroplastik może stanowić szczególnie niebezpieczną kombinację dla zdrowia metabolicznego.
Z tego artykułu dowiesz się…
- W jaki sposób mikroplastik może wpływać na zdrowie wątroby i nasilać skutki nieprawidłowej diety,
- Dlaczego naukowcy zaobserwowali szczególnie niekorzystne efekty ekspozycji na mikroplastik u zwierząt z stłuszczeniowym zapaleniem wątroby (MASH),
- Jak wykorzystanie transkryptomiki przestrzennej pozwoliło zidentyfikować obszary uszkodzeń wątroby na poziomie pojedynczych komórek,
- Jakie mechanizmy biologiczne mogą łączyć ekspozycję na mikroplastik z zaburzeniami procesów naprawczych wątroby.
Mikroplastik staje się coraz większym problemem zdrowotnym
Mikroplastik to niewielkie fragmenty tworzyw sztucznych powstające w wyniku rozpadu większych odpadów plastikowych. Ich rozmiary są na tyle małe, że mogą przedostawać się do organizmu poprzez drogi oddechowe, przewód pokarmowy, a nawet przez skórę. Badania prowadzone w ostatnich latach wykazały obecność mikroplastiku między innymi w:
- krwi,
- płucach,
- łożysku,
- mózgu,
- przewodzie pokarmowym,
- tkankach wątroby.
Rosnąca liczba dowodów wskazuje, że cząsteczki te mogą wpływać na procesy zapalne, metabolizm oraz funkcjonowanie układu odpornościowego.
Ekspozycja na mikroplastik jest nieunikniona. Wdychamy go, połykamy i znajduje się on na naszej skórze – powiedział dr Tae Gyu Oh, adiunkt onkologii w OU College of Medicine i główny autor badania.
Naukowcy sprawdzili wpływ mikroplastiku na stłuszczenie wątroby
Badanie koncentrowało się na polietylenie – najpowszechniej stosowanym tworzywie sztucznym na świecie, wykorzystywanym między innymi do produkcji toreb foliowych, opakowań oraz pojemników na żywność. Naukowcy przez osiem tygodni podawali myszom jednakowe ilości mikroplastiku. Zwierzęta podzielono na dwie grupy żywieniowe:
- otrzymującą standardową dietę,
- otrzymującą dietę wysokotłuszczową i wysokocholesterolową, opracowaną w celu wywołania stłuszczeniowego zapalenia wątroby związanego z dysfunkcją metaboliczną (MASH).
MASH jest jedną z najpoważniejszych postaci stłuszczenia wątroby i może prowadzić do włóknienia, marskości oraz niewydolności narządu.
Uszkodzenia wątroby były ponad dwukrotnie większe
Wyniki okazały się alarmujące. Badacze zaobserwowali, że markery uszkodzenia wątroby we krwi były ponad dwukrotnie wyższe u myszy narażonych na mikroplastik i jednocześnie spożywających dietę wysokotłuszczową niż u zwierząt eksponowanych na mikroplastik przy standardowym sposobie żywienia. Jak podkreślają autorzy, wyniki wskazują na efekt synergistyczny pomiędzy dietą, a ekspozycją na mikroplastik.
Liczne badania wykazały obecność mikroplastiku w naszych organizmach, ale chcieliśmy zbadać wpływ mikroplastiku w kontekście diety wysokotłuszczowej i wysokocholesterolowej, która, jak wykazano, również szkodzi wątrobie. Spodziewaliśmy się synergicznego efektu między dietą a mikroplastikiem i tak się stało – powiedział dr Oh.
Naukowcy zajrzeli do wnętrza pojedynczych komórek wątroby
Jednym z najbardziej innowacyjnych elementów badania było wykorzystanie technologii transkryptomiki przestrzennej. To zaawansowane narzędzie pozwala analizować aktywność genów nie tylko w całej tkance, ale także w konkretnych lokalizacjach na poziomie pojedynczych komórek. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, które dostarczają jedynie uśrednionego obrazu milionów komórek, transkryptomika przestrzenna umożliwia precyzyjne wskazanie miejsc, w których zachodzą zmiany patologiczne. Dzięki temu naukowcy mogli zidentyfikować konkretne obszary wątroby najbardziej podatne na uszkodzenia związane z mikroplastikiem.
Dzięki temu obrazowi o wysokiej rozdzielczości udało nam się zidentyfikować konkretne „gorące punkty” uszkodzenia wątroby na poziomie pojedynczych komórek, których nie dałoby się wykryć przy użyciu tradycyjnych metod – powiedział Oh.
Mikroplastik może zaburzać naturalne mechanizmy naprawcze
Analiza molekularna ujawniła również potencjalne mechanizmy biologiczne odpowiedzialne za obserwowane zmiany. Badacze zwrócili szczególną uwagę na białko regulatorowe PPAR-alfa, które odgrywa kluczową rolę w metabolizmie tłuszczów. PPAR-alfa wpływa między innymi na aktywność genu Anxa2 uczestniczącego w procesach naprawy tkanek. Według autorów ekspozycja na mikroplastik może zakłócać działanie tych mechanizmów, osłabiając zdolność wątroby do regeneracji.
Te odkrycia sugerują, że mikroplastik może wpływać na niektóre naturalne mechanizmy obronne i naprawcze wątroby – powiedział Oh. Zrozumienie tej zależności może wskazać nam nowe sposoby ochrony zdrowia wątroby.
Dlaczego wyniki są ważne dla zdrowia publicznego?
Niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby i jej bardziej zaawansowana postać – MASH – należą obecnie do najczęściej diagnozowanych chorób metabolicznych na świecie. Wzrost liczby przypadków wiąże się przede wszystkim z:
- otyłością,
- cukrzycą typu 2,
- dietą wysokokaloryczną,
- brakiem aktywności fizycznej.
Nowe badanie sugeruje jednak, że do listy czynników ryzyka mogą dołączyć również zanieczyszczenia środowiskowe, takie jak mikroplastik. Jeśli podobne zależności zostaną potwierdzone u ludzi, może to oznaczać konieczność uwzględnienia ekspozycji na mikroplastik w ocenie ryzyka chorób metabolicznych i wątroby.
Potrzebne są dalsze badania u ludzi
Autorzy podkreślają, że badanie zostało przeprowadzone na modelu zwierzęcym, dlatego nie można jeszcze bezpośrednio przenosić wyników na ludzi. Jednak uzyskane dane dostarczają istotnych wskazówek dotyczących potencjalnego wpływu mikroplastiku na zdrowie człowieka.
Mikroplastik jest teraz częścią naszego codziennego otoczenia, ale wciąż dowiadujemy się, jak wpływa na organizm – powiedział Oh. Dzięki tak szczegółowemu badaniu wątroby, byliśmy w stanie zidentyfikować konkretne obszary, w których ekspozycja na mikroplastik wywołała stan zapalny i zaburzyła ważne szlaki biologiczne. Odkrycia te dostarczają nowych wskazówek na temat tego, jak ekspozycja środowiskowa może przyczyniać się do chorób wątroby i wskazują obszary przyszłych badań.
Główne wnioski
- Badanie opublikowane w Science Advances wykazało, że u myszy narażonych na mikroplastik i jednocześnie karmionych dietą wysokotłuszczową markery uszkodzenia wątroby były ponad dwukrotnie wyższe niż u zwierząt otrzymujących standardową dietę.
- Naukowcy analizowali wpływ polietylenu – najpowszechniej stosowanego tworzywa sztucznego wykorzystywanego m.in. do produkcji toreb foliowych i opakowań.
- Zastosowanie transkryptomiki przestrzennej umożliwiło identyfikację „gorących punktów” uszkodzeń wątroby na poziomie pojedynczych komórek, co pozwoliło dokładniej ocenić skutki ekspozycji na mikroplastik.
- Badacze wskazali na rolę białka PPAR-alfa i genu Anxa2, które uczestniczą w metabolizmie tłuszczów oraz procesach naprawczych wątroby. Wyniki sugerują, że mikroplastik może zakłócać naturalne mechanizmy ochronne tego narządu.
Źródło:
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec8681
