Отслеживание пути микропластика через кишечник живого организма
Исследователи из Автономного университета Барселоны (UAB) смогли проследить движение микропластика по кишечному тракту живого организма и визуализировать происходящие процессы. Исследование, проведённое на Drosophila melanogaster с использованием разработанного учёными оборудования для электронной микроскопии, представляет собой значительный шаг к более точному анализу рисков для здоровья от воздействия этих загрязнителей.
Поведение микро- и нанопластиков (MNPLs) внутри организма — вопрос, на который пока невозможно ответить применительно к человеку, а in vitro модели не подходят. Существуют также ограничения в современных методах обнаружения и количественного определения MNPLs в биологических образцах, что мешает точной оценке риска для здоровья.
В этом контексте исследователи из UAB смогли отследить путь MNPLs от окружающей среды внутрь живого организма. Они использовали инструменты на основе электронной микроскопии и личинок плодовой мушки Drosophila melanogaster — модельного организма, широко применяемого для изучения биологических процессов.
Команда изучила поведение наноразмерных частиц коммерческого полистирола. Полученный «фотоотчёт» позволил увидеть взаимодействие MNPLs с микробиотой и клетками кишечной оболочки, их способность преодолевать кишечный барьер, а также их присутствие в гемолимфе (аналоге крови у человека) и в клетках крови (аналогах лимфоцитов).
«Наше исследование подтверждает большие преимущества Drosophila melanogaster как модели для определения потенциальных вредных эффектов, связанных с проглатыванием этих загрязнителей», — объясняет Рикард Маркос, координатор исследования.
Эффекты на наноуровне
Оценка биологических эффектов на разных стадиях жизни личинок показала, что, хотя значительной токсичности не наблюдалось, воздействие вызвало широкий молекулярный ответ. Оно изменило экспрессию генов, вовлечённых в общий ответ на стресс, окислительное повреждение и генотоксичность, а также генов, связанных с реакцией на физическое повреждение кишечного барьера.
«Наша работа добавляет информацию о том, что происходит с точки зрения эффектов при воздействии нанопластиков. Их малый размер представляет особую актуальность из-за большей способности преодолевать биологические барьеры и вызывать токсикологические эффекты, которые могут влиять на здоровье организмов, включая человека», — говорит соавтор исследования Альба Эрнандес Бонилья.
До сих пор большинство исследований эффектов MNPLs проводилось на микро- и даже миллиметровых диапазонах размеров и на водных моделях. In vivo исследования с использованием нанопластиков практически отсутствуют. В этом контексте очевидна актуальность данного исследования, в котором использовались ранее не применявшиеся для этих целей методологии.
Исследование было недавно опубликовано в журнале Environmental Sciences: Nano и является частью европейского проекта PLASTICHEAL, координируемого UAB. Цель проекта — предоставить регуляторам новые методологии и научные данные для адекватной оценки риска MNPLs.