Observen per primer cop danys genètics i fisiològics provocats pels nanoplàstics en musclos

25/07/2018

La contaminació per plàstics és un problema ambiental global que empitjora amb la seva degradació en partícules cada cop més petites, com els microplàstics i els nanoplàstics, aquests últims capaços de penetrar dins de les cèl·lules dels organismes.

Un equip d’investigadors del Departament de Biologia Cel·lular, Fisiologia i Immunologia de la UAB, la Universitat d’Aveiro i el CIIMAR, Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (Portugal) han observat com aquests nanoplàstics, tot i que en concentracions baixes, provoquen danys en el DNA, en les membranes cel·lulars i provoquen estrès oxidatiu en el mol·lusc Mytilus galloprovincialis, el musclo mediterrani més comú de consum humà.

Els investigadors van sotmetre els musclos, procedents de la costa portuguesa, a la presència de nanopartícules de poliestirè al llarg de quatre dies, en concentracions que variaven des dels 0,005 mil·ligrams de nanoplàstics per litre fins als 50 mil·ligrams per litre; i van detectar variacions en l’expressió de diferents gens en les brànquies i en la glàndula digestiva. A partir d’una concentració de tant sols 0,05 mg per litre (mg/L) ja es van observar canvis en l’expressió d’aquests gens. Aquesta concentració modifica l’activitat del gen cat (catepsina), relacionat amb el correcte funcionament del sistema immunitari a les brànquies dels musclos. Amb 0,5 mg/L de nanoplàstics el gen cyp11 -relacionat amb la biotransformació de substàncies químiques per al correcte funcionament de l’organisme- també s’expressa en excés a les brànquies. I amb 5 mg/L tant els gens cyp32, relacionat amb la biotransformació, com el gen lys, relacionat amb el sistema immunitari, veuen afectada la seva expressió. Concentracions més altes (50 mg/L) modifiquen l’expressió del gen hsp70, relacionat amb la reparació de teixits cel·lulars, a la glàndula digestiva dels musclos.

Els investigadors també han pogut observar com els nanoplàstics poden potenciar els efectes tòxics d’altres contaminants. Entre els contaminants més habituals que són adsorbits pels nanoplàstics s’hi troba la carbamazepina, un medicament anticonvulsiu. Afegint petites concentracions (6,3 micrograms per litre) d’aquest fàrmac en presència de nanoplàstics es produeix un increment de l’adsorció en comparació amb el fàrmac aïllat. La combinació de carbamazepina amb tant sols 0,05 mg/L de nanoplàstics modifica l’expressió del gen supressor de tumors p53, relacionat amb la reparació dels danys en el DNA, a més de l’expressió dels ja esmentats cyp32, hsp70 i lys.

Els científics també han pogut observar efectes fisiològics dels nanoplàstics a partir de tan sols 0,005 mg/L. A aquesta concentració els nanoplàstics ja provoquen una alteració en l’activitat de l’alanina transaminasa (ALT) en les brànquies, mentre que a partir de 0,05 mg/L ja es poden apreciar danys en el DNA a l’hemolimfa (la “sang” dels mol·luscs), a les membranes cel·lulars, i alteracions dels indicadors bioquímics relacionats amb l’estrès oxidatiu tant a les brànquies com a les glàndules digestives.

“Tots aquests efectes dels nanoplàstics tenen lloc principalment a concentracions baixes, per la qual cosa és important estudiar els efectes d’aquests nous contaminants a aquestes concentracions”, afirma Irene Brandts, primera autora de l’estudi que és fruit de la seva tesi doctoral al Departament de Biologia Cel·lular, Fisiologia i Immunologia de la UAB.
Mariana Teles, la investigadora de la UAB que ha dirigit l’estudi, vinculada també a la Universitat d’Aveiro i al CIIMAR, destaca la importància d’aquest tipus de dany en l’animal, ja que “a diferència de l’efecte immediat dels plàstics convencionals, com els que poden matar per exemple una tortuga que els ingereixi, els nanoplàstics tenen un efecte subletal, amb conseqüències a més llarg termini”.

Pel que fa als possibles efectes relacionats amb el consum de musclos, el producte d’aqüicultura més consumit a Espanya, “la recerca no té implicacions per a la salut humana, ja que no hi ha cap evidència que aquestes respostes moleculars observades en aquests organismes puguin passar als humans en cas de consumir-ne”, explica el catedràtic de la UAB Lluís Tort, coautor de l’estudi.

La recerca ha estat publicada en la darrera edició de la revista científica Science of the Total Environment.

Article científic:
I. Brandts, M. Teles, A.P. Gonçalves, A. Barreto, L. Franco-Martinez, A. Tvarijonaviciute, Effects of nanoplastics on Mytilus galloprovincialis after individual and combined exposure with carbamazepine. Science of the Total Environment 643 (2018) 775–784. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.257