Учёные выяснили, как нанопластик нарушает энергетический обмен в мозге
Учёные из Тринити-колледжа в Дублине обнаружили, как нанопластик — частицы ещё меньше микропластика — нарушает энергетический метаболизм в клетках мозга. Эти данные могут помочь лучше понять нейродегенеративные заболевания и пролить свет на проблемы с обучением и памятью.
Исследование под руководством доктора Гэвина Дэйви и студента Девина Сьюарда показало конкретный механизм, с помощью которого нанопластик может нарушать выработку энергии в мозге на животной модели. Результаты опубликованы в Journal of Hazardous Materials: Plastics.
Механизм воздействия на митохондрии
Нанопластик из полистирола (PS-NPs) образуется при разрушении более крупного пластика в окружающей среде. Частицы обнаруживаются в различных органах, включая мозг.
Учёные сфокусировались на митохондриях, критически важных для выработки энергии (АТФ). Их дисфункция — известная черта болезней Паркинсона, Альцгеймера и старения.
Эксперименты с изолированными митохондриями показали, что PS-NPs специфически нарушает электрон-транспортную цепь:
- Комплексы I и II сами по себе не повреждались.
- Значительно ингибировался перенос электронов между комплексами I–III и II–III, а также активность комплекса IV.
Экологическая значимость и последствия
Эффект наблюдался и при более низких, потенциально экологически релевантных концентрациях PS-NPs, что указывает на риск хронического нарушения биоэнергетики.
Важно, что аналогичное воздействие нанопластик оказывал и на синаптические митохондрии, необходимые для связи между нейронами. Это означает, что нанопластик может влиять на синаптическую пластичность — основу обучения и памяти.
Доктор Гэвин Дэйви отметил: «Этот вновь открытый митохондриальный механизм нейротоксичности, вызванной нанопластиком, может помочь объяснить, почему уровень нейродегенеративных заболеваний вырос в последние десятилетия, добавив экологическое измерение к известным генетическим и поведенческим факторам риска».
Исследование было инициировано студентом Девином Сьюардом в 2023 году.