6 Minuten
Mikroplastikai, nėštumas ir augantys susirūpinimai
Mikroplastikai — plastikų fragmentai ir dalelės, mažesnės nei 5 milimetrai, net iki nanometrų mastelio — dabar paplito maiste, geriamajame vandenyje ir patalpų ore. Mokslinis dėmesys vis labiau krypsta nuo aplinkos taršos prie žmogaus sveikatos pasekmių, o vienas jautriausių poveikio laikotarpių yra nėštumas. Nauji laboratoriniai tyrimai rodo, kad mikroplastikai ir specialiai pagamintos polimerinės nanodalelės gali kirsti motinos barjerus, pasiekti placentą ir kauptis vaisiaus audiniuose. Tai kelia klausimų apie poveikį besivystančiam žarnynui, imuninei sistemai ir ypač smegenims, kurių struktūra ir biocheminis signalizacija yra labai pažeidžiama.
Laboratoriniai įrodymai ir biologiniai mechanizmai
Polistireno nanodalelių eksperimentai
Kontroliuojami laboratoriniai tyrimai, naudojant polistireno nanodaleles — įprastą modelinę dalelę toksikologijoje — rodo, kad labai mažos plastiko dalelės gali prasiskverbti į embrioninius audinius. Pelkiniai ir žinduolių modeliai parodė dalelių kaupimąsi keliuose organuose, įskaitant širdį, kepenis ir smegenis. Stebimi poveikiai šiuose modeliuose apima sumažėjusį širdies ritmą, sumažėjusią spontaninę aktyvumą ir organų vystymosi pakitimus, kartais pasižyminčius prie žemų ekspozicijų lygių, kurie anksčiau buvo laikomi nekenksmingais.
Ekspozicijos keliai ir transportas
Mikroplastikai į organizmą patenka daugiausia per virškinimą (užterštas maistas ir vanduo) ir įkvėpimą (ore esančios dulkės ir aerosolinės dalelės). Iš motinos kraujotakos arba kvėpavimo takų nanodalelės gali perkeliauti į placentą. Eksperimentiniai inhalacijos tyrimai rodo, kad motinos įkvėptos dalelės gali pasiekti placentą ir pereiti į vaisiaus audinius, įskaitant besivystančią širdį ir smegenis. Galimi mechanizmai apima pasyvią difuziją mažiesiems nanoplastikams, transcitozę per placentos ląsteles arba transportą kartu su imuninėmis ląstelėmis, kylančiomis tarp skirtingų organizmo skyrių.
Poveikis besivystančioms smegenims ir elgsenai
Keletas tyrimų rodo mikroplastikų kaupimąsi smegenų regionuose, svarbiuose pažinimui ir elgsenai: smegenėlėse, hipokampe ir prefrontalinėje žievėje. Šios sritys atsakingos už mokymąsi, atminties konsolidaciją, motorinę koordinaciją ir vykdomąsias funkcijas. Kartą nusėdusios, mikroplastikų dalelės gali sukelti oksidacinį stresą — disbalansą tarp kenksmingų reaktyviųjų deguonies rūšių ir apsauginių antioksidantų — kas lemia lipidų ir DNR pažeidimus. Eksperimentiniai duomenys taip pat rodo neurotransmiterių sistemų (pvz., dopamino, serotonino ir glutamato) sutrikimus ir genų, reikalingų normaliam neurovystymuisi, raiškos pokyčius.
Gyvūnų modeliuose prenatalinė ekspozicija mikroplastikams buvo susieta su nerimą primenančiu elgesiu, erdviniu mokymosi sutrikimu, neuronų augimo raidų pokyčiais, plonesniais žievės sluoksniais ir silpnesniais sinapsiniais ryšiais. Nors šie rezultatai užfiksuoti kontroliuojamomis sąlygomis, jų perkėlimas į žmonių rizikos vertinimą išlieka neaiškus dėl skirtumų ekspozicijų lygiuose, dalelių tipuose ir rūšims būdingų jautrumo skirtumų.
Žarnynas, placenta ir sisteminiai padariniai
Mikroplastikai, patekę su maistu ar vandeniu, gali trikdyti žarnyno ekosistemą keisdami mikrobiomą — bakterijų, virusų ir grybų bendruomenę, padedančią virškinimui ir imuninės sistemos raidai. Mikrobinės pusiausvyros pokyčiai ir žarnyno gleivinės pažeidimai gali sutrikdyti maistinių medžiagų įsisavinimą ir pakeisti riebalų bei baltymų apykaitą. Nėščiai žmonėi tokie metaboliniai poslinkiai netiesiogiai gali paveikti vaisiaus augimą ir maitinimą.
Placenta yra tiek filtras, tiek signalizacinis organas. Dalelių kaupimasis placentos audiniuose gali išprovokuoti vietinę uždegiminę reakciją, kompromituoti barjero funkciją ir pakeisti kritinių maistinių medžiagų bei hormonų pernašos tempus. Kadangi placenta taip pat formuoja vaisiaus imuninį programavimą, net ir nedidelė dalelių apkrova gali turėti tolimesnių pasekmių kūdikio sveikatai.
Žinių spragos ir tyrimų prioritetai
Nors laboratoriniai rezultatai kelia susirūpinimą, esminės žinių spragos riboja tvirtas išvadas dėl žmogaus rizikos. Dauguma įrodymų gaunami iš gyvūnų tyrimų arba in vitro eksperimentų kontroliuojamomis sąlygomis. Duomenų iš nėščių žmonių yra nedaug: tik keli tyrimai aptiko mikroplastikų fragmentus žmonių placentose, ir šie tyrimai skiriasi metodika bei apimtimi. Pagrindiniai nežinomi dalykai apima dozės–atsako santykį žmonėms, dalelių pernašos efektyvumą per placentą, mikroplastikų išvalymo mechanizmus iš motinos ir vaisiaus audinių, bei tai, kaip skirtingi polimerų tipai ir paviršiaus chemija keičia toksiškumą.
Skubių tyrimų prioritetai apima standartizuotus metodus mikroplastikams biologiniuose audiniuose matuoti, gerai suplanuotus epidemiologinius tyrimus, kurie susietų motinos ekspoziciją su nėštumo bei vystymosi rezultatais, ir mechanistinius darbus, nustatančius kritines pažeidžiamumo akimirkas.
Eksperto įžvalga
"Laboratoriniai signalai, kuriuos matome, yra kvietimas veikti," sako dr. Elena Ruiz, fikcinė aplinkos toksikologė, specializuojanti vystymosi ekspozicijose. "Reikia koordinuotų žmogaus tyrimų, kurie matuotų realaus pasaulio ekspozicijų lygius nėščiųjų populiacijose ir sektų vaikų neurovystymosi rezultatus. Lygiagrečiai reikalingi geresni analitiniai įrankiai, kad būtų galima nustatyti, kurios dalelių savybės lemia toksiškumą — dydis, forma, sudėtis ar paviršiaus chemija." Dr. Ruiz priduria, kad visuomenės sveikatos gairės turėtų būti atsargios: mažinti galima pašalinamą ekspoziciją (pavyzdžiui, riboti plastikų naudojimą maisto sąlytyje ir gerinti patalpų oro filtravimą) yra pagrįsta priemonė tol, kol mokslas stiprėja.
Susijusios technologijos ir ateities perspektyvos
Analitinės chemijos ir mikroskopijos pažanga gerina mikroplastikų ir nanoplastikų aptikimą audiniuose. Masės spektrometrija, Ramano ir Fourier transformacijos infraraudonųjų spindulių spektroskopija (FTIR) bei didelės raiškos elektroninė mikroskopija leidžia tyrėjams tiksliau apibūdinti dalelių sudėtį ir dydį. Mitigacijos srityje tvarios polimerų dizaino strategijos, geresnė atliekų tvarkymo politika ir filtravimo sprendimai geriamajam vandeniui bei patalpų orui siekia sumažinti visuomenės ekspoziciją. Reglamentavimas — pavyzdžiui, mikroplastikų išmetimo ribojimas iš vartojimo produktų ir geresnis polimerų priedų žymėjimas — gali būti pagrįstas būsimais epidemiologijos ir toksikologijos duomenimis.
Iš visuomenės sveikatos perspektyvos mikroplastikų ekspozicijos įtraukimas į jau veikiančias nėštumo kohortines studijas suteiktų kritiškai svarbios ir pritaikomos informacijos klinikams bei politikos formuotojams. Taip pat yra galimybių taikytiniems intervencijoms: prenatalinės mitybos strategijos, kurios stiprina antioksidacinę apsaugą, ir viešosios gairės, padedančios mažinti oro ir maisto mikroplastikų kiekį nėštumo metu.
Išvada
Laboratoriniai eksperimentai ir gyvūnų tyrimai rodo, kad mikroplastikai — ypač nanodalelės, tokios kaip polistirenas — gali pasiekti embrionus ir vaisiaus organus, sutrikdyti žarnyno mikrobiomą, pažeisti žarnyno gleivinę ir trukdyti maistinių medžiagų apdorojimui. Duomenys rodo kaupimąsi smegenų srityse, svarbiose mokymuisi ir elgesiui, kartu su oksidaciniu stresu, neurotransmiterių pokyčiais ir genų raiškos sutrikimais. Tačiau žmonių duomenys tebėra riboti, o kritiniai klausimai apie ekspozicijų lygius, placentos pernašą ir ilgalaikes pasekmes lieka neatsakyti. Prioritizuojant standartizuotus matavimo metodus, žmogaus kohortines studijas ir mechanistinius tyrimus bus įmanoma nustatyti, ar mikroplastikai kelia reikšmingą grėsmę reprodukcinei sveikatai ir neurovystymuisi. Tuo tarpu atsargumo priemonės, skirtos mažinti pašalinamą ekspoziciją nėštumo metu, yra protingi ir įgyvendinami žingsniai klinikams, politikos formuotojams ir individams.
Quelle: sciencealert
Kommentare