Una dintre schimbările majore din mediul nostru din ultimele două decenii a fost creșterea uriașă a poluării cu plastic. Plasticul intră în creierul nostru și ce știm despre ceea ce face acolo? Acest articol face parte dintr-o serie care explorează modul în care expunerea noastră tot mai mare la toxinele din mediu contribuie la criza sănătății mintale a generațiilor mai tinere.

Două studii recente au fost primele care au detectat microplastice în creierul uman

Microplasticele sunt particule mici de plastic cu dimensiuni mai mici de 5 mm, care sunt răspândite pe scară largă în mediu și pot fi produse sau se pot descompune din materiale plastice mari. Nanoplasticele sunt cele mai mici particule de plastic, cu dimensiunea maximă de 0,1 m sau 1 m (conform diferitelor definiții). Microplasticele au fost detectate anterior în diferite organe umane, inclusiv plămânii, ficatul și fluxul sanguin, dar până de curând nu au fost observate în creierul uman. Acest lucru s-a schimbat la începutul anului 2024, când două studii au găsit, pentru prima dată, microplastice în creierul uman.

Detectarea microplasticelor în bulbii olfactivi umani

Într-un studiu realizat de oamenii de știință de la Freie Universität Berlin, Universitatea din Sao Paolo și CNPEM din Sao Paolo, publicat în JAMA Network Open, microplastice au fost găsite în bulbii olfactivi umani. Echipa de cercetători (cu autorul principal L.F. Amato-Lourenço și autorul principal T. Mauad) și-a propus să investigheze bulbii olfactivi ai persoanelor decedate pentru prezența microplasticelor. Bulbii olfactivi sunt considerați o stație de releu în calea olfactivă, care poate oferi o cale alternativă către creier care ocolește bariera hemato-encefalică (BBB).

Autorii au investigat bulbii olfactivi de la 15 persoane decedate și au procesat probele în două moduri. Ei au folosit o metodă crio-tăiată pentru a păstra contextul spațial al bulbilor olfactivi și pentru a evalua cât de aproape sunt microplasticele de anumite structuri anatomice. Cu toate acestea, au folosit și o metodă de digestie și concentrare pentru a cuantifica cu precizie microplasticele. Apoi, autorii au folosit o metodă numită spectroscopie în infraroșu cu transformată micro-Fourier (micro-FTIR) pentru a detecta microplasticele și a determinat dimensiunea microplasticelor prin analiză morfometrică.

În total, 16 particule microplastice (fragmente sau sfere) și fibre au fost găsite în opt dintre bulbii olfactivi investigați. Majoritatea microplasticelor au fost sub formă de fragmente, în timp ce fibrele și sferele au fost găsite mai rar. Dimensiunea microplasticelor detectate a fost în intervalul micrometric scăzut. Cel mai detectat polimer în bulbul olfactiv a fost polipropilena (prezentat în Fig. 1), care este un material utilizat în numeroase produse, inclusiv ambalaje, îmbrăcăminte, accesorii pentru casă, aplicații biomedicale și industria construcțiilor, auto și aerospațială. Polimerii rămași găsiți în bulbul olfactiv, inclusiv poliamidă, nailon și acetat de polietilenă de vinil, sunt, de asemenea, fabricați și utilizați pe scară largă.

Figura 1. O micrografie a polipropilenei în bulbul olfactiv uman (figură din Amato-Lourenço LF et al., JAMA Netw Open. 2024; 7(9):e2440018)

Acumularea de microplastice în cortexul
frontal umanÎntr-o a doua investigație, publicată ca preprint în Research Square de către oamenii de știință de la Universitatea din New Mexico, Universitatea de Stat din Oklahoma și Biroul Investigatorului Medical din New Mexico, a fost găsită o acumulare crescută de microplastice în creierul uman post-mortem (mai precis cortexul frontal) în comparație cu ficatul și rinichiul. Echipa de cercetători, împreună cu autorul principal M. Campen și ultimul autor E.E. Hayek, și-a efectuat experimentele pe probe post-mortem de cortex frontal, ficat și rinichi colectate în 2016 și 2024, pentru a compara conținutul de microplastice între diferitele organe, precum și modificările sale în timp. Ei au digerat probele și le-au analizat folosind cromatografie în fază gazoasă-spectrometrie de masă (Py-GC/MS), comparându-le cu un standard care conține 12 polimeri.

Autorii au găsit concentrații de 7-10 ori mai mari de microplastice în creier decât în ficat și rinichi. Mai mult, concentrația de microplastice în creier și ficat a fost mai mare în 2024 decât în 2016 (Fig. 2). În creier, polietilena a fost cel mai detectat polimer. Microscopia electronică de transmisie a arătat că microplasticele au fost modelate ca rămășițe asemănătoare cioburilor și au fost în mare parte la scară nanometrică.

Figura 2. Conținut de microplastice în probele post-mortem de cortexul frontal, ficat și rinichi colectate în 2016 și 2024 (figură de la Campen et al., Res Sq [Preprint]. 2024 May 6:rs.3.rs-4345687).

Ce întrebări ridică aceste studii?

Ambele studii au avut anumite limitări. Metoda utilizată în studiul publicat în JAMA Network Open (micro-FTIR) a putut detecta doar microplastice cu dimensiuni de cel puțin 3 m și nu a putut explora bulbul olfactiv pentru nanoplastice, care ar putea fi și mai numeroase. În articolul publicat în Research Square, coeficienții de variații din eșantion au fost în intervalul de 25%, iar autorii au menționat că intenționează să-și perfecționeze în continuare metoda.

Aceste studii recente publicate în JAMA Network Open și Research Square au arătat pentru prima dată că microplasticele pot ajunge la creierul uman și se pot adăposti în el. Unul dintre studii a sugerat, de asemenea, că am putea respira microplastice, ceea ce ar fi o modalitate de a ocoli BBB.

Cu toate acestea, rămâne neclar modul în care microplasticele afectează creierul uman, iar concluziile ambelor studii ridică o întrebare importantă: microplasticele detectate afectează creierul uman și, dacă da, cum? Pur și simplu faptul că se acumulează în țesutul cerebral ar fi un motiv de îngrijorare. Cu toate acestea, studiile pe animale au demonstrat un potențial neurotoxic al microplasticelor, despre care vom discuta în detaliu într-o altă postare pe blog, ridicând îngrijorări serioase. Prin urmare, există o nevoie urgentă de studii suplimentare pentru a aborda efectele potențiale ale microplasticelor asupra creierului uman.

Surse de literatură
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. Microplastice în bulbul olfactiv al creierului uman. 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. Bioacumularea microplasticelor în creierul uman decedat evaluată prin cromatografie în fază gazoasă-spectrometrie de masă. Res Sq [Preprint]. 6 mai 2024: rs.3.rs-4345687.