Uno dei maggiori cambiamenti nel nostro ambiente negli ultimi vent’anni è stato l’enorme aumento dell’inquinamento da plastica. La plastica entra nel nostro cervello? E cosa sappiamo di quello che sta facendo lì dentro? Questo articolo fa parte di una serie che esplora come la nostra crescente esposizione alle tossine ambientali stia contribuendo alla crisi di salute mentale nelle generazioni più giovani.

Due studi recenti sono stati i primi a rilevare microplastiche nel cervello umano

Le microplastiche sono minuscole particelle di plastica di dimensioni inferiori a 5 mm che sono ampiamente diffuse nell’ambiente e possono essere prodotte o derivare dalla degradazione di materiali plastici più grandi. Le nanoplastiche sono le particelle di plastica più piccole, con dimensioni massime di 0,1 μm o 1 μm (secondo definizioni diverse). Le microplastiche erano state precedentemente rilevate in vari organi umani, inclusi polmoni, fegato e flusso sanguigno, ma fino a poco fa non erano state osservate nel cervello umano. Questo è cambiato all’inizio del 2024, quando due studi hanno trovato, per la prima volta, microplastiche nel cervello umano.

Rilevamento di microplastiche nei bulbi olfattivi umani

In uno studio condotto da scienziati della Freie Universität Berlin, dell’Università di San Paolo e del CNPEM di San Paolo, pubblicato su JAMA Network Open, sono state trovate microplastiche nei bulbi olfattivi umani. Il team di ricercatori (con L.F. Amato-Lourenço come autore principale e T. Mauad come ricercatore senior) si è proposto di esaminare i bulbi olfattivi di persone decedute per verificare la presenza di microplastiche. I bulbi olfattivi sono considerati una stazione di relay nella via olfattiva, che potrebbe fornire una via alternativa al cervello che aggira la barriera emato-encefalica (BBB).

Gli autori hanno esaminato i bulbi olfattivi di 15 individui deceduti e hanno elaborato i campioni in due modi. Hanno usato un metodo di taglio criogenico per preservare il contesto spaziale dei bulbi olfattivi e per valutare quanto le microplastiche siano vicine a certe strutture anatomiche. Tuttavia, hanno anche impiegato un metodo di digestione e concentrazione per quantificare accuratamente le microplastiche. Successivamente, gli autori hanno utilizzato un metodo chiamato spettroscopia micro-infrarossa a trasformata di Fourier (micro-FTIR) per rilevare le microplastiche e hanno determinato le dimensioni delle microplastiche con un’analisi morfometrica.

Nel complesso, 16 particelle di microplastica (frammenti o sfere) e fibre sono state trovate in otto dei bulbi olfattivi esaminati. La maggior parte delle microplastiche era sotto forma di frammenti, mentre fibre e sfere sono state trovate meno frequentemente. Le dimensioni delle microplastiche rilevate erano nell’ordine dei micrometri bassi. Il polimero più rilevato nel bulbo olfattivo era il polipropilene (mostrato nella Fig. 1), che è un materiale utilizzato in numerosi prodotti, tra cui imballaggi, abbigliamento, accessori per la casa, applicazioni biomediche e nelle industrie edilizie, automobilistiche e aerospaziali. Gli altri polimeri trovati nel bulbo olfattivo, inclusi poliammide, nylon e acetato di polietilene vinile, sono anch’essi ampiamente prodotti e utilizzati.

Figura 1. Una micrografia del polipropilene nel bulbo olfattivo umano (figura da Amato-Lourenço LF et al., JAMA Netw Open. 2024;7(9):e2440018)

Accumulo di microplastiche nella corteccia frontale umana
In una seconda indagine, pubblicata come prestampa su Research Square da scienziati dell’Università del New Mexico, dell’Oklahoma State University e dell’Ufficio del Medical Investigator del New Mexico, è stato trovato un aumento dell’accumulo di microplastiche nel cervello umano post mortem (più specificamente nella corteccia frontale) rispetto al fegato e al rene. Il team di ricercatori, con M. Campen come autore principale e E.E. Hayek come ultimo autore, ha condotto i loro esperimenti su campioni post mortem di corteccia frontale, fegato e rene raccolti nel 2016 e nel 2024, per confrontare il contenuto di microplastiche tra i diversi organi e i suoi cambiamenti nel tempo. Hanno digerito i campioni e li hanno analizzati utilizzando la pirolisi gascromatografia-spettrometria di massa (Py-GC/MS), confrontandoli con uno standard contenente 12 polimeri.

Gli autori hanno trovato concentrazioni di microplastiche 7-10 volte più alte nel cervello rispetto al fegato e al rene. Inoltre, la concentrazione di microplastiche nel cervello e nel fegato era più alta nel 2024 rispetto al 2016 (Fig. 2). Nel cervello, il polietilene era il polimero più ampiamente rilevato. La microscopia elettronica a trasmissione ha mostrato che le microplastiche avevano forma di frammenti simili a schegge ed erano per lo più in scala nanometrica.

Figura 2. Contenuto di microplastiche in campioni post mortem di corteccia frontale, fegato e rene raccolti nel 2016 e nel 2024 (figura da Campen et al., Res Sq [Preprint]. 2024 May 6:rs.3.rs-4345687).

Che domande sollevano questi studi?

Entrambi gli studi avevano certi limiti. Il metodo usato nello studio pubblicato su JAMA Network Open (micro-FTIR) poteva rilevare solo microplastiche di almeno 3 m e non poteva esplorare il bulbo olfattivo per le nanoplastiche, che potrebbero essere ancora più numerose. Nell’articolo pubblicato su Research Square, i coefficienti di variazione all’interno del campione erano intorno al 25%, e gli autori hanno menzionato che pianificano di perfezionare ulteriormente il loro metodo.

Questi studi recenti pubblicati su JAMA Network Open e Research Square hanno mostrato per la prima volta che le microplastiche possono raggiungere il cervello umano e insediarvisi. Uno degli studi ha anche suggerito che potremmo respirare le microplastiche, il che sarebbe un modo per aggirare la barriera emato-encefalica.

Tuttavia, rimane poco chiaro come le microplastiche influenzino il cervello umano, e i risultati di entrambi gli studi sollevano una domanda importante: Le microplastiche rilevate influenzano il cervello umano e, se sì, come? Il semplice fatto che si accumulino nel tessuto cerebrale sarebbe già motivo di preoccupazione. Però, gli studi sugli animali hanno dimostrato un potenziale neurotossico delle microplastiche, di cui parleremo in dettaglio in un altro post, sollevando serie preoccupazioni. Quindi, c’è un urgente bisogno di ulteriori studi per affrontare i potenziali effetti delle microplastiche sul cervello umano.

Fonti bibliografiche
Amato-Lourenço LF, Dantas KC, Júnior GR, Paes VR, Ando RA, de Oliveira Freitas R, da Costa OMMM, Rabelo RS, Soares Bispo KC, Carvalho-Oliveira R, Mauad T. Microplastiche nel Bulbo Olfattivo del Cervello Umano. JAMA Netw Open. 2024;7(9):e2440018.

Campen M, Nihart A, Garcia M, Liu R, Olewine M, Castillo E, Bleske B, Scott J, Howard T, Gonzalez-Estrella J, Adolphi N, Gallego D, Hayek EE. Bioaccumulo di Microplastiche nei Cervelli Umani Deceduti Valutato mediante Pirolisi Gascromatografia-Spettrometria di Massa. Res Sq [Preprint]. 2024 May 6:rs.3.rs-4345687.