Завдяки своїй гнучкості, довговічності та доступності пластик увійшов практично в усі аспекти нашого життя. Коли ці предмети врешті-решт руйнуються, отримані мікро- та нанопластики (МНП) можуть завдати шкоди дикій природі, навколишньому середовищу та нам самим. MNP були виявлені в крові, легенях і плаценті, і ми знаємо, що вони можуть потрапляти в наш організм через їжу та рідини, які ми споживаємо.
Нове дослідження, проведене групою дослідників з Австрії, США, Угорщини та Нідерландів, показало, що MNPs можуть досягати мозку через кілька годин після їжі, можливо, завдяки тому, як інші хімічні речовини прилипають до їх поверхні. Не тільки швидкість викликає тривогу, але й сама можливість ковзання крихітних полімерів у нашу нервову систему викликає серйозну тривогу.
«У мозку частинки пластику можуть збільшити ризик запалення, неврологічних розладів або навіть нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера або Паркінсона », — каже один із старших авторів дослідження, патолог Лукас Кеннер з Віденського медичного університету в Австрії.
У дослідженні крихітні фрагменти MNP, які мишам вводили перорально, можна було виявити в їх мозку всього за дві години. Але як МНП проходять через гематоенцефалічний бар’єр, який, як передбачається, забезпечує безпеку мозку?
Будучи системою кровоносних судин і щільно упакованих поверхневих тканин, гематоенцефалічний бар’єр допомагає захистити наш мозок від потенційних загроз, блокуючи проходження токсинів та інших небажаних речовин, одночасно пропускаючи більше корисних речовин. Цілком зрозуміло, що частинки пластику вважаються матеріалом, який надійно захищає від чутливих тканин мозку.
«За допомогою комп’ютерних моделей ми виявили, що певна поверхнева структура (біомолекулярна корона) має вирішальне значення для того, щоб пластикові частинки проходили в мозок», — пояснює один із старших авторів Олдамур Холлоцкі, хімік нанопластики з Університету Дебрецена в Угорщині.
Щоб переконатися, що частинки справді можуть потрапити в мозок, MNP з полістиролу (звичайний пластик, який використовується для упаковки харчових продуктів) трьох розмірів (9,5, 1,14 і 0,293 мікрометра) були помічені флуоресцентними маркерами та попередньо оброблені сумішшю, подібною до травної рідини, перед тим, як бути використаними. годували мишей.
«На наше здивування, ми виявили специфічні зелені флуоресцентні сигнали нанометрового розміру в тканинах мозку мишей, які піддавалися MNP, лише через дві години», — пишуть дослідники у своїй опублікованій статті.
«Лише частинки розміром 0,293 мікрометра змогли поглинути шлунково-кишковий тракт і проникнути через гематоенцефалічний бар’єр».
Те, як ці крихітні пластикові оболонки долають клітинні бар’єри в організмі, є складним і залежить від таких факторів, як розмір частинок, заряд і тип клітини.
Дрібні частинки пластику мають більше співвідношення площі поверхні до об’єму, що робить їх більш реактивними та потенційно небезпечнішими, ніж більші мікропластики. Вважається, що ця реактивність дозволяє маленьким шматочкам пластику збирати навколо себе інші молекули , міцно обіймаючи їх молекулярними силами, щоб утворити міцний плащ, який називається короною.
Дослідники створили комп’ютерну модель гематоенцефалічного бар’єру з подвійної ліпідної мембрани, що складається з фосфоліпіду, який міститься в організмі людини, щоб вивчити, як частинки можуть подолати найважливіший неврологічний бар’єр.
Чотири різні пластикові моделі були використані для вивчення ролі корони пластикової частинки. Моделювання показало, що частинки з білковою короною не можуть увійти в бар’єр. Однак ті, хто має холестеринову корону, можуть перетнути, навіть якщо вони не зможуть просунутися глибше в тканину мозку.
Результати підвищують ймовірність того, що пластик може транспортуватися через мембрану в тканину мозку за допомогою правильного молекулярного коктейлю. Знання фундаментальних механізмів є важливим першим кроком у боротьбі з їх шкідливими наслідками.
Важливо відзначити, що результати засновані на мишах і комп’ютерному моделюванні, тому незрозуміло, чи спостерігається така ж поведінка у людей. Також незрозуміло, скільки пластикових частинок потрібно, щоб завдати шкоди. Проте, на думку авторів, знання про те, що пластикові частинки з покриттям можуть подолати гематоенцефалічний бар’єр за такий короткий період, сприяє розвитку досліджень у цій галузі.
«Щоб звести до мінімуму потенційну шкоду мікро- та нанопластикових частинок для людини та навколишнього середовища, надзвичайно важливо обмежити вплив і обмежити їх використання, поки проводяться подальші дослідження впливу MNP», — говорить Кеннер.