Førstegangsobservation af genetiske/fysiologiske skader forårsaget af nanoplast i muslinger

Plastforurening er et verdensomspændende miljøproblem, der forværres, efterhånden som materiale nedbrydes til mindre partikler såsom mikroplast og nanoplast, sidstnævnte er i stand til at trænge ind i en organismes celler.

Et forskerhold fra UAB Department of Cell Biology, Fysiologi og immunologi, universitetet i Aveiro og Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR), Portugal, observeret, hvordan nogle af disse nanoplastik, på trods af at de findes i lave koncentrationer, forårsaget skade på DNA og cellemembraner, og producere oxidativ stress i Mytilus galloprovincialis muslingen, den mest almindelige middelhavsmusling, der forbruges af mennesker.

Forskere afslørede muslingerne, som stammer fra den portugisiske kyst, til tilstedeværelsen af ​​polystyren nanoplast over fire dage i koncentrationer fra 0,005 milligram per liter op til 50 milligram per liter. De opdagede variationer i ekspressionen af ​​flere gener i gællerne og fordøjelseskirtlerne. En koncentration på 0,05 mg pr. liter (mg/L) var tilstrækkelig til, at ændringer i ekspressionen af ​​disse gener kunne observeres. Denne koncentration ændrer aktiviteten af ​​katte (cathepsin) genet, relateret til immunsystemets korrekte funktion i muslingens gæller. Med 0,5 mg/L nanoplast, cyp11-genet - relateret til biotransformationen af ​​kemiske stoffer for organismens korrekte funktion - blev også udtrykt i overskud i gællerne. Og med 5 mg/L, ekspressionen af ​​både cyp32-genet, relateret til biotransformation, og lys-genet, relateret til immunsystemet, var ramt. Højere koncentrationer (50 mg/L) modificerede ekspressionen af ​​hsp70-genet, relateret til reparation af cellevæv, i muslingers fordøjelseskirtler.

Forskere var også i stand til at observere, hvordan nanoplast kan øge de toksiske virkninger af andre forurenende stoffer. Blandt de mest almindelige forurenende stoffer, der absorberes af nanoplast, er carbamazepin, et lægemiddel, der behandler anfaldslidelser. Tilføjelse af små koncentrationer (6,3 mikrogram pr. Liter) af dette lægemiddel i nærvær af nanoplast skabte en stigning i absorption sammenlignet med lægemidlet i sig selv. Kombinationen af ​​carbamazepin med kun 0,05 mg/L nanoplast ændrede ekspressionen af ​​tumorsuppressor p53, relateret til reparation af DNA-skader, ud over ekspressionen af ​​generne cyp32, hsp70 og lys.

Forskere observerede også de fysiologiske virkninger af nanoplast begyndende med kun 0,005 mg/L. På dette koncentrationsniveau, nanoplastikken forårsagede ændringer i aktiviteten af ​​gællenes alanintransaminase (ALT), mens der med 0,05 mg/L kunne ses skade i hæmolymfens DNA ("blodet" fra bløddyr), i cellemembraner, og ændringer i de biokemiske indikatorer relateret til oxidativt stress både i gæller og i fordøjelseskirtlerne.

"Alle disse effekter forårsaget af nanoplast finder sted i lave koncentrationer, og det er derfor vigtigt at undersøge virkningerne af disse nye forurenende stoffer ved højere koncentrationer, siger Irene Brandts. første forfatter til forskningen, som er resultatet af hendes ph.d. speciale ved UAB Institut for Cellebiologi, Fysiologi og immunologi.

Mariana Teles, UAB-forsker med ansvar for undersøgelsen og også forsker ved University of Aveiro og CIIMAR, fremhæver vigtigheden af ​​denne type skader på dyr, i betragtning af, at "i modsætning til den umiddelbare effekt af konventionel plastik, som for eksempel kan dræbe en skildpadde, hvis den indtages, nanoplast har en sub-dødelig effekt, med mere langsigtede konsekvenser."

Med hensyn til de mulige virkninger ved indtagelse af muslinger, den mest almindelige fisk og skaldyr, der indtages i Spanien, "forskningen har ingen konsekvenser for menneskers sundhed, da der ikke er bevis for, at de molekylære reaktioner observeret i disse organismer kan overføres til mennesker, når de indtages, " forklarer UAB professor Lluís Tort, medforfatter til undersøgelsen.