Учени откриха как пластмасата прониква в мозъка

Благодарение на своята гъвкавост, издръжливост и достъпна цена, пластмасата е навлязла в почти всеки аспект от живота ни.

Когато пластмасата се разпадне се получават частици от микро- и нанопластмаса (MNP) могат да навредят на дивата природа, околната среда и нас самите. MNPs са открити в кръвта, белите дробове и плацентата и знаем, че те могат да попаднат в телата ни чрез храната и течностите, които консумираме .

Ново проучване на екип от изследователи от Австрия, САЩ, Унгария и Холандия установи, че MNP могат да достигнат до мозъка няколко часа след като са били изядени, вероятно благодарение на начина, по който други химикали се придържат към тяхната повърхност.

Не само скоростта е тревожна, но и самата възможност малки полимери да се плъзгат в нервната ни система предизвиква някои сериозни тревоги.

"В мозъка пластмасовите частици могат да увеличат риска от възпаление, неврологични разстройства или дори невродегенеративни заболявания като болестта на Алцхаймер или Паркинсон“, казва съавторът на изследването, патологът Лукас Кенер от Медицинския университет на Виена в Австрия.

В проучването малки фрагменти от MNPs, приложени орално на мишки, се откриват в мозъците им само за два часа. Но как MNP преминават през кръвно-мозъчната бариера, която трябва да пази мозъка в безопасност?

Като система от кръвоносни съдове и плътно опаковани повърхностни тъкани, кръвно-мозъчната бариера помага да се предпазят мозъците ни от потенциални заплахи, като блокира преминаването на токсини и други нежелани вещества, като същевременно позволява повече полезни вещества. Логично е, че пластмасовите частици биха се считали за материал, който трябва да се пази добре и наистина далеч от чувствителните тъкани на мозъка.

"С помощта на компютърни модели открихме, че определена повърхностна структура (биомолекулна корона) е от решаващо значение за преминаването на пластмасови частици в мозъка“, обяснява Олдамур Холочки, химик по нанопластика в университета в Дебрецен в Унгария.

За да се провери дали частиците наистина могат да влязат в мозъка, MNPs от полистирен (обикновена пластмаса, използвана в опаковките на храни) в три размера (9,5, 1,14 и 0,293 микрометра) бяха маркирани с флуоресцентни маркери и предварително обработени в смес, подобна на храносмилателна течност, преди да бъдат хранени с мишки.

"За наша изненада открихме специфични зелени флуоресцентни сигнали с нанометров размер в мозъчната тъкан на мишки, изложени на MNP, само след два часа“, пишат изследователите в публикуваната си статия.

"Само частици с размер 0,293 микрометра успяха да бъдат поети от стомашно-чревния тракт и да проникнат през кръвно-мозъчната бариера".

Начинът, по който тези малки, покрити пластмаси преминават клетъчните бариери в тялото, е сложен и зависи от фактори като размер на частиците, заряд и тип клетка, пише vesti.bg.

По-малките пластмасови частици имат по-високо съотношение повърхностна площ към обем, което ги прави по-реактивни и потенциално по-опасни от по-големите микропластмаси. Смята се, че тази реактивност позволява на малките парчета пластмаса да събират други молекули около себе си , прегръщайки ги плътно с молекулярни сили, за да образуват трайно наметало, наречено корона.

Изследователите създадоха компютърен модел на кръвно-мозъчна бариера от двойна липидна мембрана, съставена от фосфолипид, открит в човешкото тяло, за да проучат как частиците могат да преминат през така важната неврологична бариера.

Четири различни пластмасови модела бяха използвани за изследване на ролята на короната на пластмасовите частици. Симулациите показаха, че частици с протеинова корона не могат да влязат в бариерата. Тези с холестеролова корона обаче могат да преминат, дори и да не могат да преминат по-дълбоко в мозъчната тъкан.

Резултатите повишават възможността пластмасата да се транспортира през мембраната и в мозъчната тъкан с помощта на правилния молекулярен коктейл. Познаването на основните механизми е важна първа стъпка в управлението на техните вредни ефекти.

Важно е да се отбележи, че резултатите са базирани на мишки и компютърни симулации, така че не е ясно дали същото поведение се проявява при хора. Също така не е ясно колко пластмасови частици са необходими, за да причинят щети. И все пак знанието, че е възможно покрити пластмасови частици да нарушат кръвно-мозъчната бариера за толкова кратък период, напредва в изследванията в тази област, според авторите.

"За да се сведе до минимум потенциалната вреда от микро- и нанопластичните частици за хората и околната среда, е от решаващо значение да се ограничи експозицията и да се ограничи тяхната употреба, докато се извършват по-нататъшни изследвания на ефектите на MNPs“, казва Кенер.