Un estudio de revisión liderado por la UAB y el CREAF concluye que los nanoplásticos cambian la composición y diversidad funcional del microbioma intestinal en vertebrados e invertebrados. Los efectos podrían ser aplicables a los humanos.
Vivimos en un mundo invadido por el plástico. Su versatilidad y estabilidad química lo han convertido en un producto muy rentable, ampliamente utilizado en numerosos procesos de producción, pero a la vez también en un contaminante y, por todo ello, de controvertida legislación. Al descomponerse en diminutas nanopartículas, los plásticos entran con facilidad en la cadena alimentaria, están presentes en el agua que bebemos, en el aire que respiramos y en casi todo lo que tocamos, por lo que la entrada de nanoplásticos en nuestro organismo puede llegar a alterar nuestro metabolismo y provocar efectos no deseados sobre la salud.
Un estudio de revisión liderado por la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y el CREAF publicado en Science Bulletin constata que los nanoplásticos afectan a la composición, diversidad y funcionalidad del microbioma intestinal, tanto en organismos vertebrados como en invertebrados. Cuando se modifica la composición del microbioma intestinal, en situaciones de exposición reiterada y persistente a nanoplásticos, surgen alteraciones en los sistemas inmunitario, endocrino y nervioso. Debido a esto, el estudio alerta de que el estrés en el microbioma intestinal podría afectar a la salud, aunque aún no se conocen suficiente los mecanismos fisiológicos concretos de estas alteraciones en la especie humana.
Los efectos sobre la salud de la exposición a nanoplásticos se han evaluado tradicionalmente en especies acuáticas de moluscos, crustáceos y peces. Los análisis in vitro recientes, utilizando cultivos celulares de peces y mamíferos, han permitido analizar los cambios asociados a la presencia de nanoplásticos en la expresión genética desde el punto de vista de la toxicología. La mayoría de vías neurológicas, endocrinas e inmunológicas de estos vertebrados son muy similares a las humanas, por lo que los autores alertan de que algunos de los efectos observados en estos modelos podrían aplicarse también a los humanos. Conocer y analizar el proceso mediante el cual los fragmentos de plásticos penetran en el organismo y lo dañan es fundamental, pero también lo es determinar de manera precisa la cantidad y tipologías de nanoplásticos diseminados en el medio. Por ello los investigadores remarcan no solo la necesidad de seguir estudiando los mecanismos y efectos concretos en modelos celulares humanos, sino también la unificación de las metodologías de análisis para llevar a cabo una correcta medición de la cantidad de nanoplásticos presente en los distintos ecosistemas.
Mariana Teles, investigadora de la UAB, junto a otros investigadores como Josep Peñuelas, profesor del CSIC en el CREAF, comenta “el artículo no pretende generar alarmismo, pero sí busca advertir de que el plástico está presente en casi todo lo que nos rodea, no se degrada y nos exponemos a él de forma continua. En estos momentos, solo podemos especular sobre sus efectos a largo plazo en la salud humana, pero ya existen indicios de varios estudios que describen alteraciones hormonales e inmunes en peces expuestos a nanoplásticos que podrían aplicarse en humanos”.
Invasivo y tóxico
El artículo presenta las principales fuentes ambientales mediante las cuales los nanoplásticos llegan al cuerpo humano y resume cómo son capaces de penetrar en el cuerpo humano: ingiriéndolos, inhalándolos ocasionalmente o, muy raramente, incorporándolos por contacto con la piel.
Una vez ingeridos, hasta el 90% de los fragmentos de plástico que alcanzan el intestino serán excretados. Sin embargo, una parte se fragmentará en nanoplásticos, capaces, debido a su pequeño tamaño y propiedades moleculares, de penetrar en las células y causar efectos dañinos. El estudio constata que se han descrito alteraciones en la absorción de nutrientes, reacciones inflamatorias en el revestimiento intestinal, cambios en la composición y funcionalidad del microbioma intestinal, efectos sobre el metabolismo y la capacidad de producir energía del cuerpo, y por último, alteraciones en las respuestas inmunitarias. En el artículo se alerta sobre la posibilidad de que una exposición a nanoplásticos a largo plazo, acumulada generación tras generación, pueda dar lugar a cambios impredecibles hasta en el mismo genoma, como se ha observado en algunos modelos animales.
El equipo del que forma parte Mariana Teles (Grupo de Inmunología Evolutiva, IBB-UAB) también ha publicado recientemente un segundo artículo analizando los efectos de los nanoplásticos en peces. Este estudio, fruto de la tesis doctoral de Irene Brandts y que fue liderado por Nerea Roher ha sido publicado en Environmental Science: Nano y analiza las consecuencias de una exposición a nanoplásticos para el sistema inmune del pez cebra (un pequeño pez tropical usado ampliamente como especie modelo en investigación). Los investigadores constatan que los nanoplásticos se pueden acumular tanto en células como en embriones de pez cebra, causando además cambios en los niveles de genes relevantes en el funcionamiento del sistema inmune del animal. A pesar de esto, la capacidad de los embriones de pez cebra de sobrevivir a una infección bacteriana no se vio afectada por la exposición a nanoplásticos. El equipo defiende la necesidad de seguir investigando en este campo, ya que la presencia de microplásticos y nanoplásticos en los ecosistemas es un tema de extrema relevancia ambiental y se necesitan respuestas para conocer el alcance de las consecuencias que ello puede tener.
Uso responsable
El artículo de revisión reconoce que se están probando diferentes técnicas para eliminar los nanoplásticos del agua, como son la filtración, la centrifugación y floculación con lastre de las aguas residuales, o los tratamientos de aguas pluviales. Aunque los resultados son prometedores, se limitan a partículas de plástico más grandes y, por lo tanto, hasta la fecha, no existe una solución eficaz para eliminar los nanoplásticos del ambiente.
“Para resolver el problema de la contaminación plástica, las rutinas humanas deben cambiar y las políticas deben basarse en decisiones informadas sobre los riesgos conocidos y las alternativas disponibles. Las acciones individuales como el uso de productos más respetuosos con el medio ambiente y el aumento de las tasas de reciclaje son acciones importantes”, comenta Mariana Teles.
“Las autoridades pueden promover estas acciones proambientales a través de estímulos económicos, en forma de beneficios fiscales para la reutilización de los plásticos como materia prima para las industrias, así como en las estrategias de devolución de depósitos de los consumidores para envases”, recomiendan los investigadores.
Artículos de referencia:
- Teles, M.; Balasch, J.C.; Oliveira, M.; Sardans, J.; Peñuelas, J. Insights on nanoplastics effects on human health (2020). Science Bulletin. DOI: 10.1016/j.scib.2020.08.003
- Brandts, I.; Garcia-Ordoñez, M., Tort, L., Teles, M., Roher, N. Polystyrene nanoplastics accumulate in ZFL cell lysosomes and in zebrafish larvae after acute exposure, inducing a synergistic immune response in vitro without affecting larval survival in vivo (2020). Environ. Sci.: Nano. DOI: 10.1039/D0EN00553C
Imagen destacada: Parte del equipo de investigación, en los laboratorios del IBB-UAB. De izquierda a derecha: Roger Solà, Nerea Roher, Irene Brandts y Mariana Teles. (Foto: UAB).