Τα μικροπλαστικά βρίσκονται πλέον σε ένα ολοένα μεγαλύτερο εύρος ανθρώπινων ιστών, όμως οι επιστήμονες εξακολουθούν να προσπαθούν να κατανοήσουν τι ακριβώς συμβαίνει όταν αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια εισέρχονται και παραμένουν στον οργανισμό. Νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Science Advances, προσφέρει νέα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο ένα από τα συχνότερα είδη μικροπλαστικών, το πολυαιθυλένιο (PE), μπορεί να επηρεάζει το ήπαρ, τουλάχιστον σε πειραματόζωα.
Το ιδιαίτερο εύρημα της έρευνας είναι ότι η έκθεση στο πολυαιθυλένιο δεν εξετάστηκε μεμονωμένα. Οι ερευνητές μελέτησαν τι συμβαίνει όταν τα μικροπλαστικά συνυπάρχουν με μια διατροφή που προκαλεί μεταβολική δυσλειτουργία και διαπίστωσαν ότι ο συνδυασμός αυτός συνδέθηκε με εντονότερες ενδείξεις ηπατικής καταπόνησης.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Ανακαλύφθηκε καρκίνος που μεταδίδεται από ψάρι σε ψάρι – Είναι μεταδοτικός στους ανθρώπους; (βίντεο)
Τι έδειξε το πείραμα
Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τους Woncheol Jung και Tae Gyu Oh, με συμμετοχή ερευνητών από το University of Oklahoma, το Texas A&M University και άλλα ερευνητικά ιδρύματα, χρησιμοποίησε αρσενικά ποντίκια για να εξετάσει τις επιδράσεις των μικροπλαστικών πολυαιθυλενίου στο ήπαρ. Τα ζώα χωρίστηκαν σε τέσσερις βασικές ομάδες. Άλλα ακολούθησαν μια τυπική διατροφή και άλλα μια διατροφή υψηλή σε λιπαρά, φρουκτόζη και χοληστερόλη, σχεδιασμένη ώστε να προκαλεί χαρακτηριστικά μεταβολικής δυσλειτουργίας που σχετίζονται με τη στεατοηπατίτιδα. Παράλληλα, ορισμένα ζώα έλαβαν από το στόμα μικροπλαστικά πολυαιθυλενίου, ενώ άλλα έλαβαν μόνο το όχημα ελέγχου.
Η χορήγηση του πολυαιθυλενίου γινόταν καθημερινά και η δόση που αναφέρεται στη μελέτη ήταν 2 mg την ημέρα. Οι ερευνητές παρακολούθησαν τα ζώα για περίπου οκτώ εβδομάδες. Οι εξετάσεις έδειξαν ενδείξεις ηπατικής βλάβης στα ζώα που εκτέθηκαν σε πολυαιθυλένιο. Οι ερευνητές αξιολόγησαν, μεταξύ άλλων, την αλανινοτρανσφεράση (ALT), έναν δείκτη που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση ηπατικής βλάβης, καθώς και την περιεκτικότητα του ήπατος σε τριγλυκερίδια. Οι μεταβολές ήταν ιδιαίτερα αξιοσημείωτες όταν η έκθεση στα μικροπλαστικά συνδυαζόταν με τη διατροφή που προκαλούσε μεταβολική δυσλειτουργία.
Με άλλα λόγια, η μελέτη δεν δείχνει απλώς ότι τα μικροπλαστικά μπορούν να επηρεάσουν το ήπαρ. Δείχνει ότι ένα ήδη επιβαρυμένο μεταβολικό περιβάλλον μπορεί να κάνει το ήπαρ πιο ευάλωτο στις επιδράσεις της έκθεσης σε πολυαιθυλένιο.
Οι επιστήμονες «χαρτογράφησαν» τη βλάβη
Ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία της έρευνας ήταν η τεχνική που χρησιμοποίησαν οι επιστήμονες. Αντί να εξετάσουν μόνο τη συνολική δραστηριότητα των γονιδίων σε ένα δείγμα ήπατος, χρησιμοποίησαν χωρική μεταγραφωμική ανάλυση, μια προηγμένη μέθοδο που επιτρέπει να μελετηθεί ποια γονίδια ενεργοποιούνται και σε ποια ακριβώς σημεία του ιστού.
Η προσέγγιση αυτή αποκάλυψε συγκεκριμένες «θερμές ζώνες» φλεγμονής στο ήπαρ των ποντικών που είχαν εκτεθεί σε πολυαιθυλένιο. Οι περιοχές αυτές εντοπίζονταν κυρίως στις μεσολοβίδιες και περικεντρικές ζώνες του ηπατικού ιστού, περιοχές που είναι ήδη περισσότερο ευάλωτες σε ορισμένες μορφές τοξικής βλάβης λόγω των ιδιαίτερων συνθηκών οξυγόνωσης και μεταβολικής δραστηριότητάς τους.
Η ανάλυση έδειξε επίσης αλλαγές στη σύνθεση των κυττάρων του ήπατος. Οι ερευνητές αναγνώρισαν 15 διαφορετικές κυτταρικές ομάδες και διαπίστωσαν ότι η έκθεση στο πολυαιθυλένιο, ιδιαίτερα σε συνδυασμό με τη μεταβολικά επιβαρυντική διατροφή, άλλαζε τόσο τη δραστηριότητα των γονιδίων όσο και την κυτταρική εικόνα στις περιοχές όπου εμφανιζόταν φλεγμονή.
Παράλληλα, με δύο διαφορετικές τεχνικές ανίχνευσης, οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν την παρουσία σωματιδίων πολυαιθυλενίου στον ηπατικό ιστό των ποντικών που είχαν λάβει τα μικροπλαστικά. Τα σωματίδια εντοπίστηκαν κοντά σε περιοχές όπου υπήρχαν κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Ένα μοριακό «μονοπάτι» που τραβά την προσοχή
Η έρευνα προχώρησε ακόμη περισσότερο, αναζητώντας τον πιθανό μηχανισμό μέσω του οποίου τα μικροπλαστικά προκαλούν τις συγκεκριμένες αλλαγές. Στο επίκεντρο βρέθηκε η πρωτεΐνη PPARα, ένας πυρηνικός υποδοχέας που παίζει σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων και στη ρύθμιση φλεγμονωδών διεργασιών στο ήπαρ. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η έκθεση σε πολυαιθυλένιο επηρέαζε τη σηματοδότηση της PPARα, με τις αλλαγές να είναι ιδιαίτερα εμφανείς στα ζώα που ακολουθούσαν τη μεταβολικά επιβαρυντική διατροφή.
Στη συνέχεια εντόπισαν ένα ακόμη γονίδιο, το Anxa2, η δραστηριότητα του οποίου φαίνεται να ρυθμίζεται από την PPARα. Το Anxa2 έχει συσχετιστεί με διαδικασίες που αφορούν την απόκριση των ιστών σε βλάβες και την αποκατάστασή τους. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν πρόσθετα πειράματα σε ηπατικά κύτταρα ποντικών. Όταν ενεργοποιούσαν την PPARα, αυξάνονταν τα επίπεδα του Anxa2. Αντίθετα, όταν ανέστελλαν την PPARα ή μείωναν τη δραστηριότητά της μέσω γενετικής παρέμβασης, η αύξηση του Anxa2 που προκαλούσε η έκθεση στο πολυαιθυλένιο δεν εμφανιζόταν. Πρόσθετες αναλύσεις προηγούμενων datasets ενίσχυσαν επίσης τη σύνδεση μεταξύ PPARα και Anxa2.
Το εύρημα αυτό δεν σημαίνει ότι οι επιστήμονες έχουν αποδείξει έναν αντίστοιχο μηχανισμό στον άνθρωπο. Δείχνει όμως ένα συγκεκριμένο μοριακό μονοπάτι που αξίζει να διερευνηθεί περαιτέρω.
Γιατί έχει σημασία η διατροφή
Το ήπαρ αποτελεί βασικό όργανο για τον μεταβολισμό των λιπών, τη ρύθμιση πολλών μεταβολικών λειτουργιών και την επεξεργασία ουσιών που εισέρχονται στον οργανισμό. Όταν ήδη βρίσκεται υπό μεταβολική πίεση, η προσθήκη ενός ακόμη περιβαλλοντικού παράγοντα μπορεί θεωρητικά να έχει μεγαλύτερη επίδραση.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, τα ποντίκια που ακολουθούσαν τη διατροφή υψηλή σε λιπαρά, φρουκτόζη και χοληστερόλη παρουσίασαν εντονότερες μεταβολές όταν ταυτόχρονα εκτέθηκαν σε πολυαιθυλένιο. Οι ερευνητές αναφέρουν διαταραχές σε γονίδια που σχετίζονται με τον μεταβολισμό των λιπών και τη ρύθμιση της χοληστερόλης, ενώ οι δείκτες ηπατικής βλάβης ενίσχυσαν την εικόνα της ηπατικής καταπόνησης.
Το αποτέλεσμα επομένως δεν πρέπει να ερμηνευθεί ως «τα μικροπλαστικά προκαλούν λιπώδες ήπαρ στους ανθρώπους». Η μελέτη δεν εξέτασε ανθρώπους και δεν μπορεί να αποδείξει ότι η συγκεκριμένη διατροφική συνήθεια προκαλεί στους ανθρώπους μεγαλύτερη βλάβη από τα μικροπλαστικά. Αυτό που δείχνει είναι ότι, στο συγκεκριμένο μοντέλο ποντικών, η συνύπαρξη έκθεσης σε πολυαιθυλένιο και μεταβολικά επιβαρυντικής διατροφής συνδέθηκε με ισχυρότερες διαταραχές στο ήπαρ.
Τι γνωρίζουμε για τα μικροπλαστικά στον άνθρωπο
Το ενδιαφέρον για το εύρημα είναι ακόμη μεγαλύτερο επειδή το πολυαιθυλένιο αποτελεί ένα από τα πιο διαδεδομένα πλαστικά και χρησιμοποιείται σε πληθώρα καθημερινών προϊόντων. Το ίδιο το άρθρο της μελέτης αναφέρει ότι το πολυαιθυλένιο θεωρείται το συχνότερα ανιχνευόμενο είδος μικροπλαστικού στον ανθρώπινο οργανισμό μεταξύ των τύπων που έχουν μελετηθεί.
Ωστόσο, άλλο είναι η ανίχνευση μικροπλαστικών στον ανθρώπινο οργανισμό και άλλο η απόδειξη ότι αυτά προκαλούν συγκεκριμένη ασθένεια. Η ανθρώπινη έρευνα για τις επιπτώσεις των μικροπλαστικών βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη και τα διαθέσιμα στοιχεία δεν επιτρέπουν να μεταφερθούν αυτούσια τα αποτελέσματα ενός πειράματος σε ποντίκια στον άνθρωπο. Ακριβώς γι’ αυτό οι ίδιοι οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτούνται περαιτέρω μελέτες ώστε να διαπιστωθεί εάν ο μηχανισμός PPARα–Anxa2 που παρατηρήθηκε στα ποντίκια έχει αντίστοιχη σημασία στην ανθρώπινη ηπατική νόσο.
Οι σημαντικοί περιορισμοί της μελέτης
Η μελέτη έχει αρκετούς περιορισμούς που είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη πριν εξαχθούν συμπεράσματα για την ανθρώπινη υγεία. Όλα τα πειράματα σε ζωντανά ζώα πραγματοποιήθηκαν σε αρσενικά ποντίκια, επομένως δεν είναι γνωστό αν θα παρατηρούνταν τα ίδια αποτελέσματα στα θηλυκά ζώα ή στους ανθρώπους. Επιπλέον, η χωρική μεταγραφωμική τεχνική που χρησιμοποιήθηκε βασίστηκε σε ένα στοχευμένο πάνελ γονιδίων και όχι στην πλήρη ανάλυση ολόκληρου του γονιδιώματος.
Οι ερευνητές αναγνωρίζουν επίσης ότι, λόγω της πολύπλοκης δομής του ηπατικού ιστού, δεν μπορεί να αποκλειστεί πλήρως ένας μικρός βαθμός επικάλυψης σημάτων μεταξύ γειτονικών κυττάρων. Τέλος, η εργασία επικεντρώθηκε στην κατανόηση του μηχανισμού PPARα–Anxa2 και όχι στην αξιολόγηση κάποιας θεραπείας.
Επιστηνονική τεκμηρίωση:
Spatial transcriptome mapping identifies Ppara-Anxa2 cross-talk in microplastic-induced hepatotoxicity Woncheol Jung, Hassan Abushukair, Nikhil Y. Patil, Felix Ampadu, Maryam Firouzi, Iulia Rus, Jinhyuk Choi, Sree Deepthi Muthukrishnan, Surendra Shukla, Stefano Tarantini, Anna Csiszar, Kamiya Mehla, Dongin Kim, Je-Hyun Yoon, Dowoon Kim, Juyang Kim, Jaehak Jung, Oxana Klementieva, Yatrik M. Shah, Eiji Yoshihara, Pankaj K. Singh, Aditya D. Joshi, and Tae Gyu Oh
Journal: Science Advances, Volume 12 DOI: 10.1126/sciadv.aec8681
Το Cibum είναι εξειδικευμένο site ενημέρωσης για την ασφάλεια τροφίμων. Οι πληροφορίες του άρθρου έχουν ενημερωτικό χαρακτήρα. Για περισσότερες λεπτομέρειες πατήστε ΕΔΩ.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
- Συναγερμός για 33 τόνους κατεψυγμένων τροφίμων με πλαστές ετικέτες – Είχαν διανεμηθεί σε εκατοντάδες σημεία λιανικής
- Ανακλήθηκαν σχεδόν 4 τόνοι παγωτό, 11.748 ατομικές συσκευασίες και 313 μεγάλα δοχεία
- Πόσες ελιές την ημέρα μπορούμε να τρώμε; Οι ποσότητες που θεωρούνται ιδανικές και τι πρέπει να προσέχουμε
- Από 62,5 στα 40 γραμμάρια! Η ξεχασμένη Mars που αποκάλυψε πόσο έχουν συρρικνωθεί πλέον οι σοκολάτες – H απάντηση της εταιρείας (συγκριτικό βίντεο)
- Δημοφιλή ηχεία παίρνουν φωτιά και εκτοξεύουν θερμά θραύσματα – Τι πρέπει να προσέξουν οι καταναλωτές στην Ελλάδα
- Μακαρόνια: Το ανεπίτρεπτο λάθος που κάνουμε στην Ελλάδα όταν τα βράζουμε, σύμφωνα με τους Ιταλούς σεφ
