Как клетки реагируют на микро- и нанопластик?

Чем меньше пластиковые частицы, тем легче они могут поглощаться клетками. Кроме того, форма, поверхность и химические свойства играют важную роль в вопросе о том, как частицы могут влиять на человеческие ткани. К такому выводу пришли исследователи из Федерального института оценки рисков Германии (BfR) в исследовании, опубликованном в журнале Microplastics and Nanoplastics.

"Этим исследованием мы хотим помочь закрыть всё ещё довольно большие пробелы в знаниях о влиянии нанопластика на здоровье", — говорит руководитель проекта доктор Хольгер Зиг. "Однако это лабораторные эксперименты с клеточными культурами, которые нельзя просто перенести на человека".

Пластиковые частицы попадают в окружающую среду из-за выветривания и разрушения полимерных материалов, автомобильных шин, истирания одежды и многих других источников. В результате различные типы частиц микропластика могут вдыхаться или попадать в организм с напитками и пищей.

Согласно текущим данным, микропластик считается представляющим сравнительно низкий риск для здоровья человека. Его частицы имеют размер от одного микрометра до пяти миллиметров и, следовательно, слишком "громоздки", чтобы в значительной степени поглощаться клетками человека и распространяться в организме. Они не перевариваются и в основном выводятся обратно.

Нанопластик может проникать в клетки

Ситуация иная с более мелкими частицами — субмикро- и нанопластиком. Эти частицы имеют размер от одного нанометра до 1000 нанометров. Пока достоверно неизвестно, могут ли они и в каких количествах попадать в организм человека.

Хольгер Зиг и его команда изучали субмикрометровые и нанопластиковые частицы и их влияние на клетки тонкого кишечника и печени человека. Поскольку эти частицы настолько малы и их трудно изучать, получить достоверные данные об их влиянии на ткани человека непросто. Команда BfR использовала для этого различные методы микроскопии и тестирования. Клетки подвергали воздействию различных типов пластика, которые используются в пластиковой посуде и столовых приборах или в пищевой упаковке.

Слизистая кишечника поглощает мало микропластика

Выяснилось, что чем меньше частицы, тем больше они поглощались. Тип частиц также играл важную роль. Клетки тонкого кишечника, как естественный барьер между содержимым кишечника и организмом, оказались довольно устойчивыми. Микропластик лишь в небольшой степени "просачивался" в клетки. Зато более мелкие частицы субмикрометрового диапазона можно было обнаружить в большем количестве в клетках кишечника и печени. Частицы либо прикреплялись непосредственно к клеточным мембранам, либо захватывались в небольшие пузырьки из клеточной мембраны — процесс, известный как эндоцитоз.

Пока неясно, могут ли такие искусственные включения нарушать нормальный метаболизм клетки. Пластиковые частицы также могут связывать с собой потенциально вредные вещества и вводить их в клетку как "троянский конь". Среди возможных эффектов субмикро- и нанопластика обсуждаются, например, воспалительные реакции.

"Хотя мы работали в лаборатории с модельной системой, которая может представлять реальность лишь в очень упрощённом виде, наши результаты могут помочь закрыть пробелы в знаниях о поведении мельчайших пластиковых частиц", — резюмирует эксперт BfR Хольгер Зиг. "Однако пока нельзя сказать, действительны ли эти результаты и для человека. Для этого лабораторные данные должны быть проверены в последующих экспериментах".