Микропластик способен проникать во все уголки нашего тела. Так, например, недавно частицы различных полимеров были обнаружены в кровеносной системе и лёгких человека. Что это означает для нашего здоровья, пока неизвестно. В поисках ответа на этот вопрос ученые обратились к дрозофилам - надежной модели генетических исследований. Эксперты, проследили, как мельчайшие частицы проходят через кишечный тракт, и обнаружили, что микрополимеры изменяют экспрессию генов, участвующих в реакции на стресс и оксидативные повреждения.
Новое исследование на плодовых мушках свидетельствует об опасности поглощения микропластика. Depositphotos
Несмотря на то, что исследования уже показали, как мельчайшие частицы пластика могут влиять на здоровье морских организмов (аневризмы у рыб, нарушение когнитивных функций у крабов-отшельников и аномалии движения у креветок), уровень нашего представления о воздействии пластика на человека пока оставляет желать лучшего.
Лабораторные исследования показали, что микропластик может изменять форму клеток легких и оказывать токсическое воздействие на клетки человека в целом, но понять, как микрочастицы ведут себя внутри живого организма, пока не удавалось. Для изучения этого вопроса ученые из Автономного университета Барселоны использовали один из самых хорошо изученных модельных организмов - плодовую мушку дрозофилу (Drosophila melanogaster), давно ставшую излюбленным инструментом для научных исследований благодаря большому проценту общих с человеком генов. (У человека с дрозофилами геном совпадает на 80%).
По словам ученых, подход с использованием плодовой мушки позволил преодолеть некоторые ограничения при измерении накопления пластика в тканях человека. Работая с фрагментами полистирола различных размеров, ученые с помощью электронного микроскопа отслеживали перемещение частиц по организму личинок плодовых мушек с момента проглатывания до попадания в гемолимфу.
На снимках прослеживается процесс перемещения пластиковых частиц после проглатывания их плодовыми мушками, которые в конечном итоге оказываются в гемолимфе, (Гемолимфа Выполняет те же функции, что кровь у животных замкнутой системой кровообращения). Автономный университет Барселоны
Это позволило им создать своего рода "фотоотчет", демонстрирующий поведение пластиков при их взаимодействии с микробиотой и клетками во время перемещения по кишечному тракту. В результате была обнаружена способность микропластика преодолевать кишечный барьер и проникать в гемолимфу. Не смотря на отсутствие доказательств значительной токсичности, пластиковые частицы вызвали широкие молекулярные изменения, которые изменили экспрессию генов, участвующих в общей реакции на стресс.
Кроме того, частицы изменили экспрессию генов, связанных с окислительным расщеплением и повреждением ДНК, а также генов, связанных с реакцией на физическое повреждение кишечного барьера. Частицы, использованные в исследовании, были размером 50, 200 и 500 нанометров и, что интересно, чем меньше был их размер, тем более выраженные реакции они вызывали.
"Наша научная работа позволила более четко понять, что происходит в организме, при воздействии нанопластиков, которые, в силу своего малого размера, представляют для нас особую актуальность из-за их большей способности разрушать биологические барьеры и вызывать токсикологические эффекты, которые могут повлиять на здоровье человека", - говорит Альба Эрнандес Бонилла, соавтор исследования.
Исследования продолжают изучать воздействие различных видов микропластика на организм человека. В числе основных виновников - одноразовые стаканчики для кофе и пластиковые бутылки для воды, которые выбрасывают огромное количество частиц в содержащиеся в них жидкости.
"Помимо создания нового методологического подхода, наше исследование подтверждает большие преимущества Drosophila melanogaster в качестве модели для определения потенциальных вредных эффектов, связанных с попаданием в организм этих загрязнителей", - заявил Рикард Маркос, главный координатор проекта.
Исследование было опубликовано в журнале Environmental Science: Nano.
Источник: Автономный университет Барселоны, Jouranal Environmental Science: Nano. (https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/EN/D1EN01199E)
(https://www.uab.cat/web/newsroom/news-detail/monitoring-the-journey-of-microplastics-through-the-intestine-of-a-living-organism-1345830290613.html)
