Monitorizan el "viaje" de los microplásticos por el intestino de un organismo vivo
Un equipo de investigación de la UAB ha conseguido hacer un seguimiento del comportamiento de los microplásticos durante su “viaje” por el tracto intestinal de un organismo vivo e ilustrar lo que sucede a lo largo de su recorrido. El estudio, hecho en Drosophila melanogaster con herramientas de microscopia electrónica puestas a punto por los propios investigadores, supone un avance significativo para poder analizar de una manera más precisa el riesgo para la salud de la exposición a estos contaminantes.
El comportamiento de los micro y nanoplásticos (MNPLs) dentro del organismo es una cuestión imposible de responder actualmente en humanos y los modelos in vitro no son de utilidad. Por ello, hay que buscar modelos animales que permitan responder a esta pregunta. Existen, además, limitaciones de las metodologías actuales para detectar y cuantificar su presencia en las diferentes muestras biológicas humanas, lo que impide una valoración precisa del riesgo a su exposición para la salud.
En este contexto, investigadores del Grupo de Investigación en Mutagénesis de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) han conseguido monitorizar el seguimiento de los MNPLs en su “viaje” desde el ambiente hasta el interior de un organismo vivo. Lo han hecho desarrollando herramientas basadas en microscopia electrónica y en larvas de la mosca Drosophila melanogaster, un organismo modelo ampliamente utilizado para estudiar fenómenos y procesos biológicos.
El equipo de investigación ha estudiado el comportamiento de los MNPLs a lo largo de su recorrido utilizando poliestireno comercial de medidas nanométricas. El “reportaje fotográfico” obtenido les ha permitido ver la interacción de los MNPLs con la microbiota y células de la membrana que recubre el interior del intestino, su capacidad para cruzar la barrera intestinal y su presencia en la hemolinfa, que equivale a la sangre en humanos, y en los hemocitos, células que se corresponden a nuestros linfocitos.
“Además de establecer una nueva aproximación metodológica, nuestro estudio confirma las grandes ventajas de Drosophila melanogaster como modelo para determinar los potenciales efectos perniciosos asociados a la ingesta de estos contaminantes”, explica Ricard Marcos, investigador del Departamento de Genética y de Microbiología de la UAB, coordinador del estudio.
Efectos a nivel nanométrico
La evaluación de los efectos biológicos en diferentes etapas de la vida de las larvas mostró que, pese a no observarse ninguna toxicidad importante, la exposición produjo una amplia respuesta molecular, alterando la expresión de genes implicados en la respuesta general al estrés, el daño oxidativo y la genotoxicidad, así como en los genes relacionados con la respuesta al daño físico sobre la barrera intestinal.
“Nuestro trabajo añade información de lo que sucede, en cuanto a los efectos, cuando la exposición es a nanoplásticos, que por su pequeña medida tienen para nosotros una relevancia especial, por su mayor capacidad de cruzar las barreras biológicas y producir efectos toxicológicos que pueden afectar la salud de los organismos, incluidos los humanos”, señala Alba Hernández Bonilla, investigadora de la UAB y coautora del estudio.
Hasta ahora, la mayoría de los efectos de MNPLs se han estudiado en los rangos micro e incluso milimétrico, y en modelos acuáticos, fundamentalmente marinos. Los estudios in vivo y utilizando nanoplásticos son casi inexistentes. Es en este contexto donde se ve la relevancia del estudio, que ha utilizado metodologías nunca usadas antes para estos propósitos, remarcan los investigadores.
El estudio se ha publicado en la revista Environmental Sciences: Nano y se enmarca en el proyecto europeo PLASTICHEAL, coordinado por la UAB, que tiene como objetivo ofrecer nuevas metodologías y evidencia científica sólida a los reguladores para establecer la base de conocimientos para una evaluación adecuada del riesgo de los MNPLs.
El seguimiento de las partículas de nanoplásticos ha permitido detectarlas dentro del intestino medio (A), rodeando la membrana peritrófica (B), rodeando las bacterias del intestino medio (C), dentro de los enterocitos (D), rodeadas por las vacuolas del intestino medio (E) y, finalmente, llegando a la hemolinfa (F).
Artículo: Mohamed Alaraby, Doaa Abass, Josefa Domenech, Alba Hernández, Ricard Marcos. Hazard assessment of ingested polystyrene nanoplastics in Drosophila larvae. Environmental Science: Nano. DOI: 10.1039/d1en01199e