Ваш кишківник, швидше за все, засмічений крихітними пластиковими частинками — це звичайний стан для людей і багатьох інших тварин по всій планеті. Ці частинки крихітні, але, як повідомляють дослідники в новому дослідженні, вони можуть становити величезну небезпеку для здоров’я людини.
Випробувавши, як мікропластик впливає на кишкові органоїди людини (невеликі самоорганізовані культури тканин, що імітують справжній кишечник), дослідники виявили ознаки потенційних запальних ефектів, включаючи вивільнення цитокінів, пов’язаних із запальним захворюванням кишечника (ЗЗК) людини.
Це дуже важливо, пояснюють дослідники, оскільки, хоча ми знаємо, що мікропластик (разом з ще меншим нанопластиком) може накопичуватися в нашому кишечнику та інших тканинах організму, ми все ще дуже мало знаємо про те, як він впливає на наше здоров’я.
Частково це пов’язано з тим, що частинки пластику так швидко поширилися, пройшовши шлях від невідомості до повсюдності всього за кілька людських поколінь.
Утворені в процесі розпаду пластикових виробів на менші шматочки з часом, ці частинки можуть бути неймовірно міцними та рухливими, що дозволяє їм опинитися, здавалося б, будь-де на Землі.
Мікропластик пронизав навколишнє середовище та харчові ланцюги по всьому світу, від міст і ферм до океанів і льодовикових щитів. Ми мимоволі їмо, п’ємо та вдихаємо їх на регулярній основі, а середньостатистична людина щороку заковтує приблизно 74 000 крихітних пластикових частинок.
“Ми знаємо, що частинки пластику є всюди в навколишньому середовищі, і вони були знайдені в кишечнику людини та інших тканинах, таких як кров, і навіть у мозку та плаценті”, – говорить співавтор дослідження Ін Чен, біомедичний інженер з Університету Тафтса.
Мікропластик став настільки поширеним, що вчені, які сподіваються вивчити його вплив на здоров’я людини, тепер намагаються знайти незаражені групи населення, які можуть слугувати контрольними групами, зазначають дослідники
Мікропластикові частинки (жовті) поглинаються мікроскладчастими клітинами (пурпурні) в лабораторній моделі слизової оболонки кишківника людини. Зелені контури вказують на неушкоджені мембрани епітеліальних клітин, які покривають і захищають внутрішню частину кишківника. Ядра клітин показані синім кольором (Ying Chen/Tufts University).
І хоча попередні дослідження виявили кореляцію між мікропластиком та ЗЗК, докази причинно-наслідкового зв’язку залишаються невловимими. Дослідження на тваринах дають неоднозначні результати, показуючи накопичення частинок пластику в кишківнику та інших тканинах, але не дають чіткої відповіді щодо токсичності чи запалення.
Тому Чен та її колеги спробували інший підхід у новому дослідженні, використовуючи органоїди людського кишківника, щоб дізнатися, як мікропластик може впливати на справжній кишківник людини.
“Використання органоїдів дозволяє нам детально вивчити механізми поглинання та потенційні шляхи розвитку захворювань таким чином, що це може допомогти нам розібратися в суперечливих результатах, отриманих до цього часу в літературі, – каже Чен, – і мати більш пряму тканинну модель для вивчення потенційного впливу пластикових частинок на людину”.
Дослідники створили свою модель людського кишківника, спонукаючи стовбурові клітини (які були отримані з інших органоїдів) диференціюватися в різні типи клітин, які природно зустрічаються в стінках справжнього людського кишківника.
Вони прагнули отримати співвідношення клітин, подібне до реальних стінок кишечника, сподіваючись змоделювати складне середовище, в якому клітини виконують такі важливі функції, як всмоктування, вироблення гормонів, секреція слизу та запальні реакції, серед іншого.
“Це значний крок вперед у порівнянні з простішими моделями клітин, які часто включали лише один або кілька типів клітин, деякі з яких були отримані з ракових клітин, які можуть не демонструвати природних реакцій”, – каже Чен.
Експерименти показали, що різні типи клітин поглинають частинки різного розміру. Найдрібніші нанопластик поглинали епітеліальні клітини, які вистилають внутрішні стінки кишечника, тоді як клітини мікроскладки, які відіграють певну роль в імунній відповіді кишечника, поглинали більші частинки і відправляли їх у тканину кишечника.
Модель кишківника зазнавала пошкоджень лише тоді, коли були присутні мікроскладчасті клітини і коли була вища концентрація дрібних пластикових частинок. На думку авторів, це свідчить про те, що мікропластик може сприяти утворенню уражень кишківника.
Дослідження показало, що більш високі рівні нанопластику також спровокували органоїд до вивільнення запальних цитокінів. Ці білки є частиною нормальної імунної відповіді, але також можуть відігравати певну роль у таких захворюваннях, як ВЗК, коли щось порушує їхній природний баланс.
Це також відбувалося лише в присутності мікроскладчастих клітин, що дозволяє припустити, що вони можуть допомагати опосередковувати будь-яку потенційну шкоду від мікропластику в кишечнику.
Потрібні додаткові дослідження, щоб підтвердити ці висновки і з’ясувати, як різні типи, розміри і кількість мікропластику можуть впливати на наш кишківник. Проте це дослідження пропонує потенційно цінну модель для розкриття цієї небезпеки.
“Результати цього дослідження свідчать про те, що використання органоїдів людських клітин може бути ефективним засобом для кращого розуміння потенційної токсичності мікропластиків і нанопластиків та їхнього впливу на навколишнє середовище.