Mikroplastik jest dziś obecny niemal wszędzie – w wodzie pitnej, żywności, oceanach, a nawet w organizmie człowieka. Choć naukowcy od lat badają jego potencjalny wpływ na zdrowie, wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Najnowsze badanie naukowców z Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences sugeruje, że polietylen – najczęściej produkowany plastik na świecie – może odgrywać istotną rolę w rozwoju stłuszczenia wątroby oraz nasilać przebieg choroby, szczególnie u osób stosujących dietę bogatą w tłuszcze, fruktozę i cholesterol. Wyniki opublikowano na łamach „Science Advances”.
Z tego artykułu dowiesz się…
- W jaki sposób mikroplastik polietylenowy może wpływać na rozwój stłuszczenia wątroby i dlaczego wzbudził zainteresowanie naukowców.
- Jak niezdrowa dieta bogata w tłuszcze, fruktozę i cholesterol może nasilać negatywne skutki ekspozycji na mikroplastik.
- Jakie mechanizmy molekularne odkryli badacze z Texas A&M, w tym rolę białka PPAR-alfa i genu ANXA2.
- Jakie znaczenie mogą mieć wyniki badania dla przyszłych terapii oraz dalszych badań nad wpływem mikroplastiku na zdrowie człowieka.
Polietylen pod lupą naukowców
Większość dotychczasowych badań dotyczących mikroplastiku koncentrowała się na takich tworzywach jak polistyren czy PVC. Tymczasem polietylen, odpowiadający za około jedną trzecią światowej produkcji plastiku, pozostawał stosunkowo słabo poznany pod względem wpływu na zdrowie. Tworzywo to jest powszechnie wykorzystywane do produkcji opakowań żywności, folii spożywczej, pojemników do przechowywania żywności czy powłok wewnętrznych kubków na napoje. Oznacza to, że kontakt człowieka z polietylenem jest praktycznie codziennością.
Zespół kierowany przez dr. Adiego Joshiego postanowił sprawdzić, czy mikroplastik polietylenowy może wpływać na rozwój stłuszczenia wątroby (MASLD – metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease), które według American Liver Foundation dotyka około 25% populacji świata.
Mikroplastik może nasilać stłuszczenie wątroby
Badanie wykazało, że ekspozycja na mikroplastik polietylenowy sama w sobie prowadziła do nasilenia zmian charakterystycznych dla stłuszczenia wątroby. Jeszcze bardziej niepokojące wyniki uzyskano u zwierząt otrzymujących jednocześnie dietę bogatą w tłuszcze, fruktozę i cholesterol. W tym przypadku uszkodzenia wątroby były wyraźnie większe, co sugeruje, że czynniki środowiskowe oraz sposób odżywiania mogą wzajemnie się wzmacniać. Zdaniem autorów badania oznacza to, że wpływ mikroplastiku nie powinien być analizowany w oderwaniu od innych czynników ryzyka chorób metabolicznych.
Dieta zachodnia zwiększa ryzyko
Autorzy zwracają uwagę, że największe zagrożenie może dotyczyć osób stosujących tzw. dietę zachodnią, obfitującą w żywność wysoko przetworzoną, tłuszcze nasycone oraz słodzone napoje.
Osoby, których dieta jest bardziej zachodnia i obejmuje produkty takie jak burgery i napoje gazowane, mają większe ryzyko zachorowania na stłuszczenie wątroby, jeśli są narażone na działanie polietylenu – powiedział Joshi.
Badacze podkreślają, że wyniki wskazują na możliwe współdziałanie czynników środowiskowych i żywieniowych w rozwoju przewlekłych chorób wątroby.
Polietylen nie jest tak obojętny, jak dotąd sądzono
Jednym z najbardziej zaskakujących wniosków badania było to, że polietylen – przez wiele lat uznawany za stosunkowo biologicznie obojętny materiał – wykazał wyraźny wpływ na funkcjonowanie wątroby. Jak podkreśla kierownik projektu:
Żadne badania nie zbadały wpływu polietylenu na zdrowie wątroby, a jest to najczęściej produkowany plastik. Obecnie wiemy, że te mikroplastiki, zwłaszcza polietylen, wpływają na naturalne mechanizmy obronne i naprawcze naszej wątroby.
To odkrycie może zmienić sposób postrzegania bezpieczeństwa najpowszechniej stosowanego tworzywa sztucznego.
Naukowcy zmapowali uszkodzenia komórka po komórce
Aby dokładnie zrozumieć mechanizmy działania mikroplastiku, badacze wykorzystali nowoczesną metodę transkryptomiki przestrzennej. Technologia ta pozwala analizować ekspresję genów z zachowaniem dokładnej lokalizacji poszczególnych komórek w tkance. Dzięki współpracy z University of Oklahoma naukowcy mogli stworzyć szczegółową mapę zmian zachodzących w wątrobie po ekspozycji na polietylen.
Analiza wykazała, że mikroplastik aktywował PPAR-alfa – białko odgrywające kluczową rolę w regulacji metabolizmu lipidów w wątrobie. Równocześnie zidentyfikowano zwiększoną aktywność genu ANXA2, uczestniczącego w procesach naprawy uszkodzonych tkanek. Zdaniem autorów oba mechanizmy mogą mieć istotne znaczenie dla rozwoju choroby i stanowić potencjalne cele przyszłych terapii.
Odkrycie może otworzyć drogę do nowych metod leczenia
Zidentyfikowanie szlaku PPAR-alfa nie tylko pomaga wyjaśnić mechanizm działania mikroplastiku, lecz może również ułatwić opracowanie nowych strategii terapeutycznych. Badacze planują sprawdzić, czy modulowanie aktywności tego białka pozwoli ograniczyć negatywny wpływ polietylenu na komórki wątroby.
Jednocześnie kolejne projekty mają odpowiedzieć na pytanie, czy mikroplastik może uczestniczyć także w rozwoju bardziej zaawansowanych stadiów chorób wątroby, w tym zwłóknienia.
Badania będą kontynuowane
Autorzy podkreślają, że przedstawione wyniki stanowią dopiero początek badań nad wpływem mikroplastiku na zdrowie człowieka:
To pionierskie badanie, które pokazuje, że polietylen może przyczyniać się do stłuszczenia wątroby, a zastosowanie transkryptomiki przestrzennej pozwoliło dokładnie określić, gdzie w wątrobie doszło do uszkodzenia – powiedział Joshi. Inne mikroplastiki również mogą być szkodliwe dla wątroby i zdecydowanie musimy zbadać inne klasy mikroplastików.
Naukowcy chcą również określić, czy podobne mechanizmy występują w przypadku innych rodzajów tworzyw sztucznych, z którymi ludzie mają kontakt każdego dnia.
Dlaczego wyniki tego badania są istotne?
Stłuszczenie wątroby należy obecnie do najczęstszych przewlekłych chorób metabolicznych na świecie. Dotychczas głównymi czynnikami ryzyka pozostawały otyłość, cukrzyca typu 2 oraz nieprawidłowa dieta. Najnowsze wyniki sugerują jednak, że coraz większą rolę mogą odgrywać również czynniki środowiskowe, takie jak ekspozycja na mikroplastik.
Choć potrzebne są dalsze badania – zwłaszcza z udziałem ludzi – odkrycia zespołu z Texas A&M wskazują, że wpływ mikroplastiku na zdrowie może być znacznie bardziej złożony, niż dotychczas przypuszczano.
Główne wnioski
- Naukowcy z Texas A&M wykazali, że mikroplastik polietylenowy może sprzyjać rozwojowi stłuszczenia wątroby, a jego działanie nasila się w połączeniu z dietą bogatą w tłuszcze, fruktozę i cholesterol.
- Badanie z wykorzystaniem transkryptomiki przestrzennej pozwoliło zidentyfikować obszary uszkodzeń wątroby oraz wskazać białko PPAR-alfa i gen ANXA2 jako kluczowe elementy odpowiedzi organizmu na ekspozycję na polietylen.
- Polietylen, odpowiadający za około jedną trzecią światowej produkcji plastiku, był dotychczas uznawany za stosunkowo biologicznie obojętny, jednak nowe wyniki wskazują, że może wpływać na naturalne mechanizmy obronne i naprawcze wątroby.
- Autorzy badania planują kolejne analizy, które mają ocenić wpływ polietylenu na rozwój zwłóknienia wątroby oraz sprawdzić, czy modulacja szlaku PPAR-alfa może ograniczyć szkodliwe skutki działania mikroplastiku.
Źródło:
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec8681
- Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences (VMBS)
