Микропластик может представлять серьезную опасность для кишечника


Фото из открытых источников
Кишечник практически каждого человека, вероятно, засорен крошечными пластиковыми частицами и это в настоящее время является обычным явлением для людей и многих животных на планете. Кусочки крошечные, но, как сообщают ученые в новом исследовании, которое было опубликовано в Nanomedicine, они могут представлять огромную опасность для здоровья человека.
 
Исследуя, как микропластик влияет на органоиды кишечника человека (небольшие самоорганизующиеся культуры тканей, имитирующие настоящий кишечник), исследователи обнаружили признаки потенциальных воспалительных эффектов, в том числе высвобождение цитокинов, связанных с воспалительным заболеванием кишечника человека.
 
Исследователи объясняют, что это важно, потому что, хотя мы знаем, что микропластики (наряду с еще более мелкими нанопластиками) могут накапливаться в нашем кишечнике и других тканях тела, мы все еще очень мало знаем о том, как они влияют на наше здоровье.
 
Отчасти это связано с тем, что пластиковые частицы так быстро распространились, превратившись из безвестности в вездесущность всего за несколько поколений людей.
 
Сформированные в результате того, что пластиковые изделия со временем распадаются на более мелкие части, частицы могут быть невероятно прочными и мобильными, что позволяет им оказаться практически в любой точке Земли.
 
Микропластик проник в окружающую среду и пищевые сети по всему миру, от городов и ферм до океанов и ледяных щитов. Мы невольно едим, пьем и вдыхаем их на регулярной основе, при этом средний человек в настоящее время проглатывает около 74 000 крошечных пластиковых частиц каждый год.
 
«Мы знаем, что частицы пластика повсюду в окружающей среде, и они были обнаружены в кишечнике человека и других тканях, таких как кровь, и даже в мозге и плаценте», — говорит соавтор исследования Ин Чен, биомедицинский инженер Университета Тафтса.
 
Исследователи отмечают, что микропластик стал настолько распространенным, что ученые, надеющиеся изучить его влияние на здоровье людей, теперь изо всех сил пытаются найти незатронутые группы населения, которые могли бы служить контрольными группами.
 
И хотя предыдущие исследования обнаружили корреляцию между микропластиком и заболеваниями кишечника, доказательства причинно-следственной связи остаются неуловимыми. Исследования на животных дают неоднозначные результаты, показывая накопление пластиковых частиц в кишечнике и других тканях, но не дают четкого ответа на вопрос о токсичности или воспалении.
 
Поэтому Чен и ее коллеги попробовали другой подход для нового исследования, используя кишечные органоиды человека, чтобы помочь им узнать, что микропластик может сделать в настоящем человеческом кишечнике.
 
«Использование органоидов позволяет нам детально изучить механизмы абсорбции и потенциальные пути развития болезни таким образом, что это может помочь нам понять различные результаты, полученные в литературе до сих пор, — говорит Чен, — и получить более прямое представление о них». 
 
Исследователи создали свою модель кишечника человека, побудив стволовые клетки (которые были получены из других органоидов) дифференцироваться в различные типы клеток, которые естественным образом встречаются в стенках настоящего человеческого кишечника.
 
Они хотели, чтобы соотношение клеток было похоже на настоящие стенки кишечника, надеясь смоделировать сложную среду, в которой клетки выполняют критически важные функции, такие как поглощение, выработка гормонов, секреция слизи и воспалительные реакции, среди прочего.
 
«Это значительный шаг вперед по сравнению с более простыми клеточными моделями, которые часто включали только один или несколько типов клеток, некоторые из которых были получены из раковых клеток, которые могут не демонстрировать естественные реакции», — говорит Чен.
 
Эксперименты показали, что разные типы клеток поглощают частицы разного размера. Мельчайшие нанопластики поглощались эпителиальными клетками, которые выстилают внутренние стенки кишечника, в то время как микроскладчатые клетки, играющие роль в иммунном ответе кишечника, поглощали более крупные частицы и направляли их в ткани кишечника.
 
Модель кишечника повреждалась только при наличии клеток микроскладок и при более высоких концентрациях мелких пластиковых частиц. По мнению авторов, повреждения предполагают, что микропластик может способствовать образованию поражений кишечника.
 
Исследование показало, что более высокие уровни нанопластика также заставляют органоид высвобождать воспалительные цитокины. Эти белки являются частью нормального иммунного ответа, но могут также играть роль в таких заболеваниях, как ВЗК, когда что-то нарушает их естественный баланс.
 
Это также произошло только в присутствии клеток микроскладок, что позволяет предположить, что они могут помочь опосредовать любой потенциальный вред от микропластика в кишечнике.
 
Необходимы дополнительные исследования, чтобы конкретизировать эти выводы и выяснить, как различные типы, размеры и количество микропластика могут влиять на наш кишечник. Тем не менее, это исследование предлагает потенциально ценную модель для демистификации опасности.
 
«Результаты этого исследования показывают, что использование органоидов клеток человека может быть эффективным средством для лучшего понимания потенциальной токсичности микропластика и нанопластика, а также частиц окружающей среды в целом», — резюмировал соавтор Дэвид Каплан, профессор инженерии в Университете Тафтса.