Пластмасса, в частности микропластик, является одним из наиболее распространенных загрязнителей на планете, попадая в воздух, водные системы и пищевые цепи по всему миру. Хотя распространенность микропластика в окружающей среде хорошо известна, как и его негативное воздействие на морские организмы, лишь немногие исследования изучали его потенциальное воздействие на здоровье млекопитающих, что побудило профессора Хайме Росс (Jaime Ross) из Университета Род-Айленда (University of Rhode Island) провести новое исследование, которое было опубликовано в научном журнале International Journal of Molecular Sciences.
Новизна исследования
Росс и ее команда сосредоточились на нейроповеденческих эффектах и воспалительной реакции на воздействие микропластика, а также на накоплении микропластика в различных тканях, включая мозг. Ученые обнаружили, что проникновение микропластика в организм было столь же широко распространено, как и в окружающей среде, что приводило к изменениям в поведении, особенно у пожилых испытуемых.
«Текущие исследования показывают, что микропластик переносится по всей окружающей среде и может накапливаться в тканях человека; однако исследования воздействия микропластика на здоровье, особенно у млекопитающих, все еще очень ограничены», — комментирует Росс, научный сотрудник кафедры биомедицинских и фармацевтических наук в Институте неврологии им. Райана (Ryan Institute for Neuroscience) и Фармацевтическом колледже (College of Pharmacy). «Это побудило нашу группу изучить биологические и когнитивные последствия воздействия микропластика».
Материалы и результаты исследования
Команда ученых подвергала молодых и старых мышей воздействию различных уровней микропластика в питьевой воде в течение трех недель.
Ученые обнаружили, что воздействие микропластика вызывает как поведенческие изменения, так и изменения иммунных маркеров в тканях печени и мозга. Исследуемые мыши начали двигаться и вести себя необычно, проявляя поведение, похожее на слабоумие у людей. Результаты были еще более глубокими у пожилых грызунов.
«Для нас это было поразительно. Это не были большие дозы микропластика, но всего за короткий период времени мы увидели эти изменения», — отметила Росс. «Никто на самом деле не понимает жизненный цикл микропластика в организме, поэтому часть того, что мы хотим рассмотреть, — это вопрос о том, что происходит с возрастом. Станете ли вы с возрастом более восприимчивыми к системному воспалению, вызываемому микропластиком? Может ли ваше тело избавиться от него так же легко? Ваши клетки по-разному реагируют на эти токсины?»
Чтобы понять физиологические системы, которые могут способствовать этим изменениям в поведении, команда Росс исследовала, насколько широко распространено воздействие микропластика в организме, расчленив несколько основных тканей, включая мозг, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, сердце, селезенку и легкие. Исследователи обнаружили, что частицы начали биоаккумулироваться во всех органах, включая мозг, а также в телесных отходах.
Обсуждение результатов исследования
«Учитывая, что в этом исследовании микропластик доставлялся перорально с питьевой водой, его обнаружение в таких тканях, как желудочно-кишечный тракт, который является основной частью пищеварительной системы, или в печени и почках, всегда было вероятным», — объясняет Росс.
«Однако обнаружение микропластика в тканях, таких как сердце и легкие, предполагает, что микропластик выходит за пределы пищеварительной системы и, вероятно, попадает в системный кровоток. Предполагается, что через гематоэнцефалический барьер головного мозга очень трудно проникнуть. Это защитный механизм против вирусов и бактерий, однако эти частицы смогли проникнуть туда. На самом деле они находились глубоко в ткани мозга».
Результаты показали, что инфильтрация головного мозга также может вызывать снижение уровня глиального фибриллярного кислого белка (так называемого «GFAP»), белка, который поддерживает многие клеточные процессы в мозге.
«Снижение уровня GFAP связано с ранними стадиями некоторых нейродегенеративных заболеваний, включая мышиные модели болезни Альцгеймера, а также с депрессией», — подчеркнула Росс. «Мы были очень удивлены, обнаружив, что микропластик может вызывать изменение передачи сигналов GFAP».
Ученые намерены продолжить исследование этого открытия в будущих работах.
«Мы хотим понять, как пластик может изменить способность мозга поддерживать свой гомеостаз или как воздействие пластика может привести к неврологическим расстройствам и заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера», — заключила она.
Авторы другого исследования утверждают, что микропластик в организме человека – оказывается его много в легких.
