Se descubre que los microplásticos atraviesan la barrera hematoencefálica, incluso aunque se ingieran en el agua potable

El profesor Jaime Ross, con los estudiantes de posgrado Lauren Gaspar y Sydney Bartman, está investigando los impactos neurológicos potencialmente graves de los microplásticos en los mamíferos.

Un nuevo estudio realizado por el profesor Jaime Ross de la Universidad de Rhode Island que investiga la infiltración de microplásticos en mamíferos ha revelado que esto está mucho más extendido de lo que se pensaba inicialmente. De hecho, se descubrió que las partículas de plástico se bioacumulan en todos los órganos, incluido, sorprendentemente, el cerebro.

Los microplásticos se encuentran entre los contaminantes más generalizados del planeta. Se han descubierto en el aire, en los sistemas hídricos y en las cadenas alimentarias de todo el mundo. Si bien se han establecido sus impactos negativos en los organismos marinos, pocos estudios han examinado los posibles impactos en la salud de los mamíferos.

"La investigación sobre los efectos de los microplásticos en la salud, especialmente en mamíferos, es todavía muy limitada", dijo Ross, profesor asistente de ciencias biomédicas y farmacéuticas en el Instituto Ryan de Neurociencia y la Facultad de Farmacia.

El estudio señaló que los humanos están expuestos a los microplásticos a través del consumo de agua, mariscos, productos de consumo (ropa, pasta de dientes, sal, azúcar, miel, cerveza, cualquier cosa almacenada en botellas de plástico, envoltorios de plástico o latas/cartones forrados con plástico). , y por inhalación de textiles, neumáticos de caucho sintético y cubiertas de plástico. Se han detectado, entre otros, en la sangre e incluso en la leche materna, hallazgos que justifican una mayor investigación sobre los resultados de salud de dicha exposición en los mamíferos. Actualmente, existen estudios limitados que abordan los posibles efectos adversos de la exposición a los MP en la salud cerebral de los mamíferos y aún menos estudios que consideren la edad como un factor adicional que puede afectar el resultado de la exposición a los microplásticos: la razón por la que Ross y su equipo eligieron centrarse en los efectos neuroconductuales y la respuesta inflamatoria a la exposición a microplásticos, así como la acumulación de microplásticos en los tejidos. Junto con los estudiantes de posgrado Lauren Gaspar y Sydney Bartman, examinó las consecuencias biológicas y cognitivas de la exposición a microplásticos en ratones.

El agua potable de un grupo diverso de ratones mayores y más jóvenes se añadió microplásticos durante un período de tres semanas, con resultados "sorprendentes", dijo Ross. Los investigadores descubrieron que la exposición a microplásticos (en este caso, partículas de poliestireno fluorescentes) inducía tanto cambios de comportamiento como alteraciones en los marcadores inmunológicos en los tejidos del hígado y el cerebro. Los ratones del estudio comenzaron a moverse de manera peculiar y a exhibir comportamientos que recuerdan a la demencia en humanos. Los resultados fueron aún más profundos en animales más viejos.

"No se trataba de dosis altas de microplásticos, pero en sólo un corto período de tiempo vimos estos cambios", dijo Ross. “Nadie entiende realmente el ciclo de vida de estos microplásticos en el cuerpo, por lo que parte de lo que queremos abordar es la cuestión de qué sucede a medida que envejecemos. ¿Es usted más susceptible a la inflamación sistémica causada por estos microplásticos a medida que envejece? ¿Puede tu cuerpo deshacerse de ellos con la misma facilidad? ¿Tus células responden de manera diferente a estas toxinas?

Después de tres semanas, la disección de los ratones reveló que las micropartículas de PS ingeridas se habían infiltrado en cada muestra de tejido (hígado, riñón, tracto gastrointestinal, pulmón, bazo, corazón y cerebro) de ratones expuestos tanto jóvenes como viejos. Las partículas también se observaron en los desechos corporales de los ratones.

"La detección de MP en tejidos como el corazón y los pulmones... sugiere que los PS-MP (microplásticos de poliestireno) van más allá del sistema digestivo y probablemente pasan por circulación sistémica", escriben los autores. Una observación que señalan está respaldada aún más por la detección de microplásticos en la orina y el cerebro, lo que indica que pueden atravesar la barrera hematoencefálica.

Los resultados han demostrado que esa infiltración cerebral también puede causar una disminución de la proteína ácida fibrilar glial, llamada "GFAP", una proteína que respalda muchos procesos celulares en el cerebro. Estudios anteriores han sugerido que la expresión de GFAP podría disminuir en las primeras etapas de algunas enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, o en pacientes más jóvenes con trastornos depresivos.

Lo que resulta especialmente preocupante es el hecho de que estos cambios se observaron después de sólo tres semanas de exposición a los microplásticos. Como la exposición humana hoy en día es inevitable, es esencial comprender mejor su toxicidad para limitar su impacto en la salud humana. El presente estudio demostró que en sólo tres semanas, las partículas de poliestireno que miden 0,1 y 2 μm pueden reducir la viabilidad celular, trasladarse por todo el cuerpo, acumularse en tejidos, incluido el tejido cerebral, modificar notablemente el comportamiento en ratones y alterar significativamente los marcadores inmunológicos tanto en el hígado como en el hígado. y el cerebro. Además, los efectos de la exposición parecen depender de la edad.

Se necesita trabajo futuro para examinar estos factores a fin de comprender los mecanismos detrás de estos efectos y los cambios observados con la edad, dijo Ross.

"Queremos entender cómo los plásticos pueden cambiar la capacidad del cerebro para mantener su homeostasis o cómo la exposición puede provocar trastornos y enfermedades neurológicas, como la enfermedad de Alzheimer", dijo.

El estudio fue publicado en la Revista Internacional de Ciencia Molecular. Fue apoyado por la Fundación de Investigación Médica de Rhode Island, la Fundación Roddy, la Iniciativa de Plásticos, la Facultad de Farmacia de URI, el Instituto de Neurociencia George y Anne Ryan y la Red de Excelencia en Investigación Biomédica del Premio de Desarrollo Institucional de Rhode Island (IDeA) del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud.

En t. J. Mol. Ciencia. 2023, 24(15), 12308; https://doi.org/10.3390/ijms241512308

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