Nanoplastik wpływa na komórki odpornościowe człowieka

Analiza komórek jednojądrzastych krwi obwodowej

Badacze przeanalizowali wpływ nanoplastików polistyrenowych na ludzkie komórki jednojądrzaste krwi obwodowej, określane skrótem PBMC. Do tej grupy należą między innymi limfocyty T, limfocyty B i monocyty, które odgrywają ważną rolę w odpowiedzi immunologicznej.

W badaniu wykorzystano kilka metod pozwalających prześledzić cały proces oddziaływania nanoplastików: od ich wnikania do komórek, przez zmiany w budowie i metabolizmie, po analizę aktywności tysięcy genów w pojedynczych komórkach.

Obserwacje potwierdziły, że nanoplastiki przenikają do wnętrza komórek odpornościowych i pozostają w ich cytoplazmie. Jednym z najważniejszych wyników badania było stwierdzenie zmian w funkcjonowaniu mitochondriów. To struktury, które wytwarzają energię potrzebną komórkom, a także uczestniczą w regulowaniu ich aktywności, przeżycia i odpowiedzi immunologicznej.

Naukowcy zaobserwowali spadek oddychania mitochondrialnego i produkcji ATP, czyli podstawowego nośnika energii w komórkach. Zmniejszyła się również zdolność komórek do reagowania na zwiększone zapotrzebowanie energetyczne. Jednocześnie zmieniała się ich budowa – stawały się mniejsze i bardziej zwarte, co wskazywało na silny stres komórkowy.

„Już po godzinie ekspozycji zaobserwowaliśmy zaburzenia funkcji mitochondriów oraz aktywację komórkowych mechanizmów stresowych. To pokazuje, że nawet krótkotrwały kontakt z nanoplastikami może wpływać na podstawowe procesy zachodzące w komórkach odpornościowych” – wyjaśnił prof. Jutel.

Powstanie komórek stresowych pod wpływem plastiku

Analiza aktywności genów przyniosła kolejne odkrycie. Badacze zidentyfikowali populację komórek, która pojawiała się wyłącznie po ekspozycji na nanoplastiki. Nazwali ją „stress cells”, czyli komórkami znajdującymi się w stanie silnego stresu.

Komórki te zwiększały produkcję białek chroniących przed uszkodzeniami i pomagających naprawiać nieprawidłowo zbudowane białka. Jednocześnie zmniejszała się aktywność genów związanych z prawidłową pracą mitochondriów.

Zdaniem autorów badań oznacza to, że część komórek, zamiast wykonywać swoje podstawowe funkcje, uruchamia mechanizmy pozwalające przetrwać w niekorzystnych warunkach.

Badacze sprawdzili również, czy nanoplastiki wpływają na bazofile – komórki uczestniczące między innymi w reakcjach alergicznych. Nie stwierdzili jednak nasilenia ich aktywacji. Oznacza to, że nanoplastiki nie oddziałują na wszystkie elementy układu odpornościowego w taki sam sposób.

„Nasze wyniki pokazują, że nanoplastiki mogą przenikać do komórek układu odpornościowego i zaburzać ich metabolizm. Nie oznacza to jeszcze związku z konkretnymi chorobami, ale wskazuje mechanizm biologiczny, który warto dalej badać” – podkreśliła dr hab. Magdalena Zemelka-Wiącek, prof. UMW z Katedry i Zakładu Immunologii Klinicznej.

Koncepcja One Health a zanieczyszczenie środowiska

Badanie przeprowadzono na komórkach w warunkach laboratoryjnych. Nie można więc na jego podstawie określić, jakie skutki zdrowotne powoduje codzienny i długotrwały kontakt człowieka z nanoplastikami. Wyniki pokazują jednak, jakie procesy zachodzą w komórkach pod wpływem tych cząstek, i wskazują kierunki dalszych badań.

Autorzy publikacji odwołują się do koncepcji One Health, zgodnie z którą zdrowie ludzi, zwierząt i środowiska tworzy jeden wzajemnie zależny system.

„Problem zanieczyszczenia plastikiem nie dotyczy już wyłącznie środowiska. Nasze badanie pokazuje, że jego skutki można obserwować również na poziomie komórek człowieka, dlatego potrzebne są badania łączące medycynę, toksykologię i nauki o środowisku” – dodaje Zemelka-Wiącek.

Jak ograniczyć kontakt z mikroplastikiem na co dzień?

Zdaniem badaczy całkowite uniknięcie mikroplastików i nanoplastików nie jest już dziś możliwe. Można jednak ograniczyć niektóre źródła codziennego kontaktu:

• nie podgrzewać żywności w plastikowych pojemnikach, ponieważ wysoka temperatura może zwiększać uwalnianie drobnych cząstek plastiku;

• gorącą lub kwaśną żywność przechowywać w szkle albo stali nierdzewnej;

• w miarę możliwości ograniczać korzystanie z jednorazowych plastikowych butelek i opakowań;

• regularnie odkurzać i wietrzyć mieszkanie, ponieważ mikroplastiki mogą gromadzić się w domowym kurzu;

• w miarę możliwości wybierać ubrania z włókien naturalnych, które podczas prania nie uwalniają syntetycznych mikrowłókien.