Микропластик в теле человека – еще не «дача из камней в почках», но близко

Исследования микропластика прошли путь от идентификации его как загрязнителя окружающей среды до подтверждения его присутствия в человеческом организме и изучения токсикологических рисков. Последние изыскания утверждают, что микропластик способен проникать даже в фолликулярную и семенную жидкость и, следовательно, оказывать влияние на наше репродуктивное здоровье1.
Как же случилось, что эта проблема стала столь серьезной?
От биоты – до человека
Микропластик – это сборный термин для всех частиц пластмассы размером менее пяти миллиметров, которые бывают как созданные человеком специально (например, абразивы в косметических и гигиенических средствах), так и возникшие произвольно (например, когда большой кусок пластика разлагается под действием внешних факторов, в первую очередь – ультрафиолетового облучения). Наиболее, наверное, знакомым нам путем попадания микропластика в окружающую среду является стирка одежды из синтетических тканей. Этим способом человечество «доставило» в мир более пяти миллионов тонн пластиковых микроволокон2.
Термин «микропластик» был впервые введен группой исследователей Ричарда Томпсона в 2004 году. В статье, которую выпустила эта группа, описывалось обнаружение микроскопических пластиковых частиц на пляжах Великобритании. Исследование показало, что микропластик присутствует в морской среде и может быть доступен для биоты, но его влияние на человека на тот момент не рассматривались3.
Следующий этап интереса к проблеме попал на 2011–2017 годы, когда начались более широкие исследования источников микропластика, путей его попадания в организм человека и воздействия на живые организмы4.
Фотография, сделанная испанскими студентами во время практики, по которой можно легко угадать уровень воды в русле каньона, из-за того, что частицы микропластика перемешались с осадочными породами, образующими каньон, и создали полосу.
В конце концов микропластик нашли даже на дне Марианской впадины океана и у вершины Эвереста. Начались исследования его биодоступности для живых существ, и оказалось, что микроскопические размеры позволяют обломкам пластика попадать внутрь огромного числа организмов, особенно водных. Например, планктон часто ошибочно воспринимает плавучие отходы за еду. Так как планктон далее поедается хищниками, микропластик восходит вверх по пищевой цепочке. Ученые говорят, что в настоящее время большинство морских позвоночных животных имеют в своих телах пластик5.
Так как пластмасса – человеческое (и недавнее) изобретение, современные живые организмы не имеют приспособлений, чтобы ее усваивать, и она накапливается в среде.
Это создает другую проблему: пластик способен переносить токсичные химические вещества в экосистемах плюс сам по себе представляет собой коктейль из опасных химических веществ, которые намеренно добавляются в процессе производства в качестве добавок для улучшения свойств полимеров и продления их срока службы. Например, бисфенола А, который в больших концентрациях может оказывать гормоноподобное влияние6.
Проанализировав влияние на морских животных, ученые задались вопросом, а как пластик будет воздействовать на человека, стоящего наверху пищевой цепочки.
Так, например, работа 2017 года отмечала, что микропластик находится как в пищевых продуктах, предназначенных для потребления человеком, так и в пробах воздуха, что позволяет предположить его воздействие через пищу или дыхательные пути. Вероятными были названы следующие пути воздействия: при вдыхании или проглатывании микропластик может накапливаться и оказывать локальное токсическое воздействие, вызывая или усиливая иммунный ответ; химическая токсичность может возникать вследствие локального выщелачивания мономеров компонентов, эндогенных добавок и адсорбированных загрязнителей окружающей среды7.
Попытка поискать микропластик в человеческом организме быстро принесла свои плоды – уже в 2018–2019 гг. было зафиксировано присутствие микропластика в фекалиях человека, что подтвердило предыдущие гипотезы ученых о возможном его попадании в организм через пищу и воду. Это стимулировало дальнейшие исследования биомониторинга и выявления микропластика в других тканях8.
Другое исследование оценило также и масштабы присутствия микропластика в организме человека – среди американцев потребление микропластика колебалось от 39000 до 52000 частиц в год в зависимости от возраста и пола. Ученые предположили, что если учитывать ингаляционный путь, это число возрастет до 74000 и 121000 соответственно, а если подсчитать количество микропластика в категории тех, кто пьет только бутилированную воду, то к этому числу надо добавить еще 90000 частиц микропластика в год9.
Исследования токсичности микропластика
В 2020–2021 годах начались масштабные исследования токсичности микропластика на клеточных и животных моделях, а также его присутствия в различных человеческих тканях. В этот период были выявлены механизмы реализации его токсичности – такие как окислительный стресс, воспаление и эндокринные нарушения, а также подчеркнута его способность проникать через биологические барьеры (например, плаценту) и необходимость определить долгосрочные последствия, которые это свойство может оказывать на человека1011.
Большинство исследований 2022–2023 гг. сосредотачивались на механизмах транслокации микропластика через биологические барьеры и его накоплении в органах. Были опубликованы обзоры, систематизирующие данные о токсичности, включая окислительный стресс, повреждение ДНК и потенциальную канцерогенность12.
Эти исследования углубили понимание фармакокинетики микропластика (абсорбция, распределение, метаболизм, выведение) и выявили его присутствие в крови, легких и мозге, поднимая вопросы об эффектах его хронического воздействия.
(Микро)пластиковый солдат
Исследования последних двух лет активно изучают канцерогенность и отсроченное воздействие микропластика, особенно на последствиях его накопления в мозге и мочевом пузыре. Были опубликованы систематические обзоры, соответствующие стандартам PRISMA, которые подчеркивают необходимость дальнейших эпидемиологических исследований и стандартизации методов обнаружения микропластика1314.
Одно из последних исследований, чьи результаты были опубликованы в журнале «Human Reproduction», обнаружило микропластик в семенной жидкости мужчин и фолликулярной жидкости женщин, в которой созревают яйцеклетки. Ранее его также находили в тканях половых органов обоих полов. Проанализировав при помощи инфракрасной лазерной микроскопии образцы от 25 женщин и 18 мужчин, являвшихся донорами или пациентами в клинике репродуктивного здоровья в Испании, ученые обнаружили самые разнообразные виды наиболее распространенных типов пластмасс – в частности полиэтилена, полиуретана, ПВХ- и ПЭТ-пластиков.
Концентрация частиц микропластика была достаточно низкой по сравнению с частицами биологического происхождения в исследуемых жидкостях. Однако у женщин она была значительно выше, чем у мужчин. В частности, более половины всех образцов фолликулярной жидкости содержали частицы полиамида, полиэтилена и полиуретана и почти треть – ПЭТ-пластика и тефлона. В семенной жидкости менее 30 процентов образцов содержали микропластик (кроме тефлона – он встречался в 56 % образцов).
Подобные находки могут свидетельствовать о том, что накопление микропластика в репродуктивной системе вредить более женщинам, чем мужчинам.
Ученые считают, что распространение микропластика в половой системе может приводить к нарушению развития яйцеклеток и сперматозоидов, приводя к бесплодию1.
Суммируя вышеизложенное, можно заключить, что на данный момент абсолютно точно доказано следующее.
- Микропластик находится во всех компонентах окружающей среды, включая воздух.
- Основными путями попадания микропластика в человеческий организм являются: пищевой (еда и вода), ингаляционный, а также путем контакта с кожей.
- Микропластик обнаружен в фекалиях, крови, плаценте, легких, печени, почках и головном мозге человека.
- Основные механизмы развития токсичности включают окислительный стресс, воспаление и эндокринные нарушения. Вероятно, в этом списке скоро окажется и канцерогенность.
- Наиболее опасными являются частицы менее 1 мкм, способные проникать в клетки и ткани.
Проблема недостатка эпидемиологических исследований и стандартизированных методов выявления микропластика все еще актуальны. Ждут своего часа и исследования, изучающие отсроченное воздействие микропластика.
Примечания
- 1. a. b. O-280 Unveiling the hidden danger: detection and characterisation of microplastics in human follicular and seminal fluids
- 2. Synthetic microfiber emissions to land rival those to waterbodies and are growing
- 3. Lost at sea: Where is all the plastic?
- 4. Было установлено, что микропластик присутствует в морской среде, пищевых продуктах и воздухе. Accumulation of Microplastic on Shorelines Woldwide: Sources and Sinks
- 5. Microplastic Ingestion by Zooplankton
- 6. Toxicological and Health Aspects of Bisphenol A
- 7. Plastic and human health: A micro issue?
- 8. Detection of Various Microplastics in Human Stool: A Prospective Case Series
- 9. Human Consumption of Microplastics
- 10. A detailed review study on potential effects of microplastics and additives of concern on human health
- 11. First evidence of microplastics in human placenta
- 12. Absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity of microplastics in the human body and health implications
- 13. Microplastics and human health: Unveiling the gut microbiome disruption and chronic disease risks
- 14. The micro(nano)plastics perspective: Exploring cancer development and therapy