Son yirmi yılda çevremizdeki en büyük değişikliklerden biri plastik kirliliğindeki büyük artış oldu. Plastik beynimize giriyor mu ve orada ne yaptığı hakkında ne biliyoruz? Bu makale, çevresel toksinlere artan maruziyetimizin genç nesillerdeki ruh sağlığı krizine nasıl katkıda bulunduğunu araştıran bir dizinin parçasıdır.

Yakın zamanda yapılan iki çalışma, insan beynindeki mikroplastikleri tespit eden ilk çalışmaydı

Mikroplastikler, çevreye yaygın olarak yayılan, büyük plastik malzemelerden üretilebilen veya parçalanabilen, boyutu 5 mm’den küçük olan minik plastik parçacıklardır. Nanoplastikler, maksimum boyutları 0,1 m veya 1 m (farklı tanımlara göre) olan en küçük plastik parçacıklardır. Mikroplastikler daha önce akciğerler, karaciğer ve kan dolaşımı dahil olmak üzere çeşitli insan organlarında tespit edilmişti ancak yakın zamana kadar insan beyninde gözlemlenmemişti. Bu durum, 2024’ün başlarında, iki çalışmanın ilk kez insan beyninde mikroplastikler bulmasıyla değişti.

İnsan koku soğancıklarında mikroplastiklerin tespiti

Berlin Freie Üniversitesi, Sao Paolo Üniversitesi ve Sao Paolo’daki CNPEM’den bilim adamları tarafından JAMA Network Open’da yayınlanan bir çalışmada, insan koku soğancıklarında mikroplastikler bulundu. Araştırma ekibi (baş yazar LF Amato-Lourenço ve kıdemli yazar T. Mauad ile birlikte), ölen bireylerin koku soğanlarını mikroplastiklerin varlığı açısından araştırmak için yola çıktı. Koku soğancıkları, koku alma yolunda, kan-beyin bariyerini (BBB) atlayan beyne alternatif bir yol sağlayabilen bir röle istasyonu olarak kabul edilir.

Yazarlar, ölen 15 kişiden alınan koku soğanlarını araştırdılar ve örnekleri iki şekilde işlediler. Koku soğancıklarının mekansal bağlamını korumak ve mikroplastiklerin belirli anatomik yapılara ne kadar yakın olduğunu değerlendirmek için kriyo-kesim yöntemi kullandılar. Ancak mikroplastikleri doğru bir şekilde ölçmek için bir sindirim ve konsantrasyon yöntemi de kullandılar. Daha sonra yazarlar, mikroplastikleri tespit etmek için mikro-Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (mikro-FTIR) adı verilen bir yöntem kullandılar ve morfometrik analizle mikroplastiklerin boyutunu belirlediler.

Genel olarak, incelenen koku soğanlarının sekizinde 16 mikroplastik parçacık (parçalar veya küreler) ve lifler bulundu. Mikroplastiklerin çoğunluğu parça halindeyken, lifler ve küreler daha az sıklıkla bulundu. Tespit edilen mikroplastiklerin boyutu düşük mikrometre aralığındaydı. Koku soğancığında en çok tespit edilen polimer, ambalaj, giyim, ev aksesuarları, biyomedikal uygulamalar ve inşaat, otomotiv ve havacılık endüstrileri dahil olmak üzere çok sayıda üründe kullanılan bir malzeme olan polipropilendi (Şekil 1’de gösterilmiştir). Poliamid, naylon ve polietilen vinil asetat dahil olmak üzere koku soğancığında bulunan geri kalan polimerler de yaygın olarak üretilmekte ve kullanılmaktadır.

Şekil 1. İnsan koku soğancığındaki polipropilen mikrografı (şekil Amato-Lourenço LF ve diğerleri, JAMA Netw Open. 2024; 7(9):e2440018)

İnsan frontal korteksinde
mikroplastik birikimiNew Mexico Üniversitesi, Oklahoma Eyalet Üniversitesi ve New Mexico Tıbbi Araştırmacı Ofisi’nden bilim adamları tarafından Research Square’de ön baskı olarak yayınlanan ikinci bir araştırmada, ölüm sonrası insan beyninde (daha spesifik olarak frontal korteks) karaciğer ve böbreğe kıyasla artan mikroplastik birikimi bulundu. Baş yazar M. Campen ve son yazar EE Hayek’ten oluşan araştırma ekibi, farklı organlar arasındaki mikroplastik içeriğini ve zamanla değişimlerini karşılaştırmak için 2016 ve 2024 yıllarında toplanan ölüm sonrası frontal korteks, karaciğer ve böbrek örnekleri üzerinde deneylerini gerçekleştirdi. Numuneleri sindirdiler ve piroliz gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi (Py-GC/MS) kullanarak analiz ettiler ve bunları 12 polimer içeren bir standartla karşılaştırdılar.

Yazarlar beyinde karaciğer ve böbreğe göre 7-10 kat daha yüksek mikroplastik konsantrasyonları buldular. Üstelik beyin ve karaciğerdeki mikroplastik konsantrasyonu 2024 yılında 2016 yılına göre daha yüksekti (Şekil 2). Beyinde polietilen en yaygın olarak tespit edilen polimerdi. Transmisyon elektron mikroskobu, mikroplastiklerin parça benzeri kalıntılar şeklinde olduğunu ve çoğunlukla nanometre ölçeğinde olduğunu gösterdi.

Şekil 2. 2016 ve 2024’te toplanan ölüm sonrası frontal korteks, karaciğer ve böbrek örneklerindeki mikroplastik içeriği (Campen ve ark., Res Sq [Ön Baskı]. 2024 Mayıs 6:rs.3.rs-4345687).

Bu çalışmalar hangi soruları gündeme getiriyor?

Her iki çalışmanın da belirli sınırlamaları vardı. JAMA Network Open’da (mikro-FTIR) yayınlanan çalışmada kullanılan yöntem, yalnızca en az 3 m boyutundaki mikroplastikleri tespit edebildi ve sayıları daha da fazla olabilecek nanoplastikler için koku soğancığını keşfedemedi. Research Square’de yayınlanan makalede, örneklem içi varyasyon katsayıları %25 aralığındaydı ve yazarlar yöntemlerini daha da geliştirmeyi planladıklarını belirttiler.

JAMA Network Open and Research Square’de yayınlanan bu son çalışmalar, mikroplastiklerin insan beynine ulaşıp içine yerleşebildiğini ilk kez gösterdi. Çalışmalardan biri aynı zamanda mikroplastikleri soluyor olabileceğimizi ve bunun da BBB’yi atlamanın bir yolu olabileceğini öne sürdü.

Bununla birlikte, mikroplastiklerin insan beynini nasıl etkilediği belirsizliğini koruyor ve her iki çalışmanın bulguları önemli bir soruyu gündeme getiriyor: Tespit edilen mikroplastikler insan beynini etkiliyor mu ve eğer öyleyse, nasıl? Basitçe beyin dokusunda birikmeleri endişe kaynağı olacaktır. Ancak hayvan çalışmaları, mikroplastiklerin nörotoksik potansiyelini ortaya koydu ve bunu başka bir blog yazısında ayrıntılı olarak tartışacağız ve ciddi endişelere yol açacak. Bu nedenle mikroplastiklerin insan beyni üzerindeki potansiyel etkilerini ele almak için daha ileri çalışmalara acil ihtiyaç vardır.

Literatür kaynakları
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. İnsan Beyninin Koku Soğancığındaki Mikroplastikler. JAMA Netw Açık. 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. Piroliz Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometrisi ile Değerlendirilen Merhum İnsan Beynindeki Mikroplastiklerin Biyoakümülasyonu. Res Sq [Ön Baskı]. 2024 Mayıs 6:rs.3.rs-4345687.