Враг уже внутри. Стало ясно, что делает микропластик с организмом человека

Учёные Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого провели первый в России системный обзор влияния микро- и нанопластика на организм человека. Исследователи пришли к выводу: эти частицы повреждают практически все жизненно важные системы — от сердца и мозга до репродуктивных органов и кишечника.

Результаты работы, выполненной при поддержке Минобрнауки РФ, опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

Большой обзор большой проблемы

Частицы пластика, размером от нескольких миллиметров до нанометров, можно обнаружить повсеместно — в воде, воздухе, почве и во всех ключевых звеньях пищевой цепи. Долгое время считалось, что они просто проходят через наш организм, не влияя на него. Но последние научные данные свидетельствуют об обратном: они могут накапливаться в тканях и органах, нарушая их структуру и функции.

«Наша статья систематизирует все современные публикации по этой тематике и анализирует их по уровню влияния на различные системы организма. Такой охват стал действительно уникальным, потому что, как правило, работы пишут с прицелом на какую-то конкретную систему. В России были отдельные исследования на эту тему, но столь масштабной, обзорной работы точно никто не проводил», — говорит директор Медицинского института НовГУ, заведующий кафедрой госпитальной терапии Василий Чулков.

Учёные систематизировали и проанализировали 256 научных статей из ведущих мировых баз данных (PubMed, Web of Science и Scopus без ограничений по дате, языку или доступу). Основу составляли эксперименты на животных и клеточных культурах, но в обзор также включены и первые клинические и эпидемиологические данные, собранные на людях.

Помимо Василия Чулкова, в работе участвовали его заместитель, доцент Митхат Гасанов, заведующий аналитической лабораторией исследования микропластика Владимир Исаков и аспирант кафедры госпитальной терапии Анастасия Денисенко.

Мишени: сердце, мозг, репродуктивная система, почки и кишечник

Результаты исследования позволили сформировать целостную картину системного поражения всего организма. Для разных органов ключевые механизмы оказались схожими.

«Частицы микропластика (особенно опасного нанопластика размером менее 100 нанометров) провоцируют мощный окислительный стресс и хроническое воспаление в клетках. Они повреждают митохондрии — "энергетические" станции клеток, нарушают программу клеточной смерти (апоптоз) и процессы "самоочистки" (аутофагию), а также ослабляют естественные барьеры организма», — поясняет Василий Чулков.

Особое внимание учёные обратили на данные о сердечно сосудистой и репродуктивной системах, а также на сведения о мозге, почках и кишечнике. В ряде работ было показано, что микропластик связан с повышенным риском атеросклероза, тромбозов и инфарктов: его частицы повреждают эндотелий сосудов, делая его шероховатым, запускают воспаление и снижают эластичность сосудистой стенки.

Фрагменты пластика могут проникать в кардиомиоциты — клетки сердечной мышцы, которые сокращаются на протяжении всей нашей жизни. Попадая внутрь, микропластик нарушает энергетический баланс клетки, усиливает внутриклеточное воспаление и способствует развитию фиброза.

Серьёзный урон, по данным экспериментов, микрочастицы наносят и мозгу. Выяснилось, что они способны преодолевать гематоэнцефалический барьер, после чего в нервной ткани запускается каскад процессов, характерных для нейродегенеративных заболеваний — накопление амилоидных бляшек, агрегация тау белка и альфа синуклеина. Это сопровождается нейровоспалением, гибелью нейронов и ассоциируется с когнитивными нарушениями, болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона и рядом других неврологических и психических расстройств.

Микропластик рассматривается и как потенциальный фактор снижения фертильности, особенно у женщин. Он вызывает гормональный дисбаланс, уменьшение массы матки, повреждение яйцеклеток и их функционирование. Мало того, его частицы способны проникать через плаценту, потенциально влияя на развитие плода!

У мужчин микропластик накапливается в ткани яичек, что может нарушать сперматогенез и снижать уровень тестостерона. Правда, для окончательных выводов о влиянии на мужскую фертильность требуются дополнительные исследования.

Почки и кишечник — ещё одни органы мишени. Здесь микро и нанопластик вызывает воспаление и фиброз, может способствовать прогрессированию хронических болезней. В желудочно-кишечном тракте его частицы нарушают целостность слизистого барьера, изменяют состав микробиоты и создают предпосылки для воспалительных заболеваний кишечника, метаболически ассоциированной жировой болезни печени (МАЖБП) и, вероятно, рака толстой кишки.

Даже кратковременное воздействие композитных микропластиков приводит к дисбиозу (нарушению нормального состава и баланса микрофлоры кишечника) и снижению доли полезных бактерий, что связывают в том числе с риском развития ожирения.

Страдают практически все органы

«Хроническое воздействие микро- и нанопластика способствует развитию ряда серьёзных заболеваний, хотя эти последствия для человека изучены не до конца, — подводит итог Василий Чулков. — Нарушая кишечный барьер и вызывая дисбиоз, микро- и нанопластики приводят к системному воспалению. Это увеличивает риск воспалительных заболеваний кишечника и метаболических нарушений (ожирения, сахарного диабета, МАЖБП). Изменённая микробиота и воспаление также ослабляют гематоэнцефалический барьер, облегчая проникновение частиц в мозг и способствуя нейровоспалению и риску нейродегенерации (болезни Альцгеймера и Паркинсона).

Кроме того, хроническое воспаление, окислительный стресс и способность пластиковых частиц переносить патогены и их токсины создают условия для повреждения ДНК и канцерогенеза, что подтверждается накоплением частиц в тканях колоректального рака. Таким образом, микропластик выступает как системный фактор риска для широкого спектра хронических заболеваний».

Исследователи подчёркивают, что их работа — лишь первый, но критически важный шаг. Она выявляет большие пробелы в знаниях о микропластике, особенно в отношении его долгосрочных эффектов на организм человека.

Полученные учёными данные — сигнал для всего общества о необходимости срочных мер, от сокращения производства одноразового пластика и разработки эффективных фильтров до запуска масштабных эпидемиологических исследований и поиска способов защиты организма от уже накопленных частиц.