Els nanoplàstics alteren el microbioma intestinal i poden afectar la salut dels organismes aquàtics i la salut humana

21/12/2020

Vivim en un món envaït pel plàstic. La seva versatilitat i estabilitat química l'han convertit en un producte molt rendible, àmpliament utilitzat en nombrosos processos de producció, però alhora també en un contaminant i, per tot això, de controvertida legislació. En descompondre’s en diminutes nanopartícules, els plàstics entren amb facilitat dins la cadena alimentària, són presents en l'aigua que bevem, en l'aire que respirem i en quasi tot allò que toquem, de manera que l'entrada de nanoplàstics en el nostre organisme pot arribar a alterar el nostre metabolisme i provocar efectes no desitjats sobre la salut.

Un estudi de revisió liderat per la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i el CREAF publicat a Science Bulletin constata que els nanoplàstics afecten la composició, la diversitat i la funcionalitat del microbioma intestinal, tant en organismes vertebrats com en invertebrats. Quan es modifica la composició del microbioma intestinal, en situacions d'exposició reiterada i persistent a nanoplàstics, sorgeixen alteracions en els sistemes inmunitari, endocrí i nerviós . A causa d'això, l'estudi alerta que l'estrès en el microbioma intestinal podria afectar la salut, tot i que encara no es coneixen prou els mecanismes fisiològics concrets d'aquestes alteracions en l'espècie humana.

Els efectes sobre la salut de l'exposició als nanoplàstics s'han avaluat tradicionalment en espècies aquàtiques de mol·luscs, crustacis i peixos. Els anàlisis in vitro recents, utilitzant cultius cel·lulars de peixos i mamífers, han permès analitzar els canvis associats a la presència de nanoplàstics en l'expressió genètica des del punt de vista de la toxicologia. La major part de vies neurològiques, endocrines i immunològiques d'aquests vertebrats són molt similars a les humanes, de manera que els autors alerten que alguns dels efectes observats en aquests models podrien aplicar-se també als humans. Conèixer i analitzar el procés mitjançant el qual els fragments de plàstics penetren en l'organisme i el fan malbé és fonamental, però també ho és determinar de manera precisa la quantitat i tipologies de nanoplàstics disseminats en el medi. Per això els investigadors remarquen no només la necessitat de seguir estudiant els mecanismes i efectes concrets en models cel·lulars humans, sinó també la unificació de les metodologies d'anàlisi per dur a terme una correcta mesura de la quantitat de nanoplàstics present en els diferents ecosistemes.

Mariana Teles, investigadora de la UAB, juntament amb d'altres investigadors com Josep Peñuelas, professor del CSIC al CREAF, comenta "l’article no pretén generar alarmisme, però sí cerca advertir que el plàstic és present en gairebé tot allò que ens envolta, no es degrada i ens exposem a ell de forma contínua. A hores d'ara, només podem especular sobre els seus efectes a llarg termini en la salut humana, però ja hi ha indicis de diversos estudis que descriuen alteracions hormonals i immunes a peixos exposats a nanoplàstics que podrien aplicar-se en humans".

Invasiu i tòxic

L'article presenta les principals fonts ambientals mitjançant les quals els nanoplàstics arriben a el cos humà i resumeix com són capaços de penetrar en el cos humà: ingerint-los, inhalant-los ocasionalment o, molt rarament, incorporant-los per contacte amb la pell.

Un cop ingerits, fins al 90% dels fragments de plàstic que arriben l'intestí seran excretats. No obstant això, una part es fragmentarà en nanoplàstics, capaços, per la seva petita grandària i propietats moleculars, de penetrar en les cèl·lules i causar efectes nocius. L’estudi constata que s'han descrit alteracions en l'absorció de nutrients, reaccions inflamatòries en el revestiment intestinal, canvis en la composició i funcionalitat del microbioma intestinal, i efectes sobre el metabolisme i la capacitat de produir energia del cos, i finalment, alteracions en les respostes immunitàries. En l'article s'alerta sobre la possibilitat que una exposició a nanoplàstics a llarg termini, acumulada generació rere generació, pugui donar lloc a canvis impredictibles fins al mateix genoma, com s'ha observat en alguns models animals.

L'equip del qual forma part Mariana Teles (Grup d'Immunologia Evolutiva, IBB-UAB ) també ha publicat recentment un segon article analitzant els efectes dels nanoplàstics en peixos. Aquest estudi, fruit de la tesi doctoral d'Irene Brandts i que va ser liderat per Nerea Roher ha estat publicat a Environmental Science: Nano i analitza les conseqüències d'una exposició a nanoplàstics per al sistema immune del peix zebra (un petit peix tropical usat àmpliament com a espècie model en investigació). Els investigadors constaten que els nanoplàstics es poden acumular tant en cèl·lules com en embrions de peix zebra, causant a més canvis en els nivells de gens rellevants en el funcionament del sistema immune de l'animal. Tot i això, la capacitat dels embrions de peix zebra de sobreviure a una infecció bacteriana no es va veure afectada per l'exposició a nanoplàstics. L'equip defensa la necessitat de seguir investigant en aquest camp, ja que la presència de microplàstics i nanoplàsticos en els ecosistemes és un tema d'extrema rellevància ambiental i es necessiten respostes per conèixer l'abast de les conseqüències que això pot tenir.

Ús responsable

L'article de revisió reconeix que s’estan provant diferents tècniques per eliminar els nanoplàsticos de l'aigua, com són la filtració, la centrifugació i floculació amb llast de les aigües residuals, o els tractaments d'aigües pluvials. Encara que els resultats són prometedors, es limiten a partícules de plàstic més grans i, per tant, a data d’avui, no hi ha una solució eficaç per eliminar els nanoplásticos de l’ambient.

"Per resoldre el problema de la contaminació plàstica, les rutines humanes han de canviar i les polítiques s'han de basar en decisions informades sobre els riscos coneguts i les alternatives disponibles. Les accions individuals com l'ús de productes més respectuosos amb el medi ambient i l'augment de les taxes de reciclatge són accions importants", comenta Mariana Teles.
"Les autoritats poden promoure aquestes accions proambientals per mitjà d'estímuls econòmics, en forma de beneficis fiscals per a la reutilització dels plàstics com a matèria primera per a les indústries, així com en les estratègies de devolució de dipòsits dels consumidors per a envasos", recomanen els investigadors.

Articles de referència

Teles, M.; Balasch, J.C.; Oliveira, M.; Sardans, J.; Peñuelas, J. Insights on nanoplastics effects on human health (2020). Science Bulletin. DOI: 10.1016/j.scib.2020.08.003

Brandts, I.; Garcia-Ordoñez, M., Tort, L., Teles, M., Roher, N. Polystyrene nanoplastics accumulate in ZFL cell lysosomes and in zebrafish larvae after acute exposure, inducing a synergistic immune response in vitro without affecting larval survival in vivo (2020). Environ. Sci.: Nano.  DOI: 10.1039/D0EN00553C