I ricercatori dell’Università del New Mexico hanno rilevato concentrazioni significative di microplastiche nel tessuto testicolare sia degli esseri umani che dei cani, aumentando la crescente preoccupazione circa il loro possibile effetto sulla salute riproduttiva umana.
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In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Toxicological Sciences , un team guidato da Xiaozhong “John” Yu, MD, Ph.D., MPH, professore presso l’UNM College of Nursing, ha riferito di aver trovato 12 tipi di microplastiche in 47 cani e 23 testicoli umani.
Microolastiche nei tessuti umani e animali
“Il nostro studio ha rivelato la presenza di microplastiche in tutti i testicoli umani e canini”, ha detto Yu. Il team è stato anche in grado di quantificare la quantità di microplastiche nei campioni di tessuto utilizzando un nuovo metodo analitico che ha rivelato correlazioni tra alcuni tipi di plastica e una riduzione del numero di spermatozoi nei campioni canini.
Yu, che studia l’impatto di vari fattori ambientali sul sistema riproduttivo umano, ha affermato che i metalli pesanti, i pesticidi e le sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino sono stati tutti implicati in un declino globale del numero e della qualità dello sperma negli ultimi anni. Una conversazione con il suo collega Matthew Campen, Ph.D., professore presso il College of Pharmacy dell’UNM che ha documentato la presenza di microplastiche nelle placente umane, lo ha portato a chiedersi se potrebbe esserci qualcos’altro all’opera.
“Ha detto: ‘Hai considerato il motivo per cui c’è questo declino (del potenziale riproduttivo) più recentemente? Ci deve essere qualcosa di nuovo'”, ha detto Yu. Ciò ha portato Yu a progettare uno studio utilizzando lo stesso metodo sperimentale utilizzato dal laboratorio di Campen nella ricerca sulla placenta.
La sua squadra ha ottenuto tessuti umani anonimizzati dall’ufficio del investigatore medico del New Mexico, che raccoglie i tessuti durante le autopsie e li conserva per sette anni prima di smaltirli. Il tessuto canino proveniva dai rifugi per animali della città di Albuquerque e da cliniche veterinarie private che eseguono operazioni di sterilizzazione.
Il team ha trattato chimicamente i campioni per sciogliere il grasso e le proteine e ha centrifugato ciascun campione in un’ultracentrifuga, lasciando una pepita di plastica sul fondo di una provetta. Quindi, hanno riscaldato la pallina di plastica in una tazza di metallo a 600 gradi Celsius. Hanno utilizzato uno spettrometro di massa per analizzare le emissioni di gas derivanti dalla combustione di diversi tipi di plastica a temperature specifiche.
Nei cani, la concentrazione media di microplastiche nel tessuto testicolare era di 122,63 microgrammi per grammo di tessuto (un microgrammo è un milionesimo di grammo).
Nel tessuto umano, la concentrazione media era di 329,44 microgrammi per grammo, quasi tre volte superiore a quella dei cani e significativamente superiore alla concentrazione media riscontrata da Campen nel tessuto placentare.
“All’inizio dubitavo che le microplastiche potessero penetrare nel sistema riproduttivo”, ha detto Yu. “Quando ho ricevuto per la prima volta i risultati sui cani sono rimasto sorpreso. Lo sono stato ancora di più quando ho ricevuto i risultati sugli esseri umani.”
I ricercatori hanno scoperto che il polimero più diffuso sia nei tessuti umani che in quelli canini era il polietilene (PE), utilizzato per realizzare sacchetti e bottiglie di plastica. Nei cani è stato seguito dal PVC, che viene utilizzato negli impianti idraulici industriali, municipali e domestici e in molte altre applicazioni.
Il team è stato in grado di contare gli spermatozoi nei campioni canini (ma non in quelli umani, che erano stati conservati chimicamente) e ha scoperto che livelli più elevati di PVC nel tessuto erano correlati a un numero di spermatozoi inferiore , ha detto Yu. Tuttavia non è stata riscontrata alcuna correlazione con la concentrazione tissutale di PE.
“La plastica fa la differenza: quale tipo di plastica potrebbe essere correlato alla potenziale funzione”, ha affermato. “Il PVC può rilasciare molte sostanze chimiche che interferiscono con la spermatogenesi e contiene sostanze chimiche che causano disturbi endocrini”.
Lo studio ha confrontato i tessuti umani e canini per un paio di ragioni, una delle quali è che i cani vivono a fianco delle persone e condividono il loro ambiente. Condividono anche alcune caratteristiche biologiche.
“Rispetto ai ratti e ad altri animali, i cani sono più vicini agli esseri umani”, ha detto. “Fisicamente, la loro spermatogenesi è più vicina a quella umana e la concentrazione è più simile a quella umana.” Sembra che anche il numero degli spermatozoi canini stia diminuendo, ha aggiunto. “Crediamo che i cani e gli esseri umani condividano fattori ambientali comuni che contribuiscono al loro declino.”
Le microplastiche si formano quando la plastica viene esposta alle radiazioni ultraviolette della luce solare e si degrada nelle discariche. Può essere trasportato dal vento o trasportato nei corsi d’acqua vicini, e alcuni frammenti sono così piccoli da essere misurati in nanometri (un miliardesimo di metro). Ora sono onnipresenti nell’ambiente, anche se l’uso globale della plastica continua a crescere. Yu ha osservato che l’età media degli uomini nei campioni autoptici dell’OMI era di 35 anni, il che significa che la loro esposizione alla plastica è iniziata decenni fa, quando c’era meno plastica in circolazione.
“L’impatto sulle generazioni più giovani potrebbe essere più preoccupante”, ora che c’è più plastica che mai nell’ambiente, ha affermato.
I risultati aprono la strada a ulteriori ricerche per capire come le microplastiche potrebbero influenzare la produzione di sperma nei testicoli, ha affermato: “Abbiamo molte incognite. Dobbiamo davvero esaminare quale sia il potenziale effetto a lungo termine. Le microplastiche sono una delle fattori che contribuiscono a questo declino?”
Nel diffondere le sue scoperte, Yu non vuole che nessuno si lasci prendere dal panico.
“Non vogliamo spaventare la gente”, ha detto. “Vogliamo fornire dati scientifici e rendere le persone consapevoli che esistono molte microplastiche. Possiamo fare le nostre scelte per evitare meglio le esposizioni, cambiare il nostro stile di vita e cambiare il nostro comportamento.”
Rilevate microplastiche in diversi i campioni di placenta umana
Una serie di studi recenti ha scoperto che le microplastiche sono presenti praticamente in tutto ciò che consumiamo, dall’acqua in bottiglia alla carne e agli alimenti a base vegetale. Ora, i ricercatori dell’Università del New Mexico Health Sciences hanno utilizzato un nuovo strumento analitico per misurare le microplastiche presenti nella placenta umana.
In uno studio pubblicato sulla rivista Toxicological Sciences , un team guidato da Matthew Campen, Ph.D., Professore presso il Dipartimento di Scienze Farmaceutiche dell’UNM, ha riferito di aver trovato microplastiche in tutti i 62 campioni di placenta testati, con concentrazioni che vanno da 6,5 a 790 microgrammi per grammo di tessuto.
Sebbene questi numeri possano sembrare piccoli (un microgrammo è un milionesimo di grammo), Campen è preoccupato per gli effetti sulla salute di un volume in costante aumento di microplastiche nell’ambiente.
Per i tossicologi, “la dose fa il veleno”, ha detto. “Se la dose continua ad aumentare, inizieremo a preoccuparci. Se vediamo effetti sulla placenta, allora tutta la vita dei mammiferi su questo pianeta potrebbe essere influenzata. Non va bene.”
Nello studio, Campen e il suo team, in collaborazione con colleghi del Baylor College of Medicine e dell’Oklahoma State University, hanno analizzato il tessuto placentare donato. In un processo chiamato saponificazione, hanno trattato chimicamente i campioni per “digerire” il grasso e le proteine in una sorta di sapone.
Quindi, hanno centrifugato ciascun campione in un’ultracentrifuga, lasciando una piccola pepita di plastica sul fondo di una provetta. Successivamente, utilizzando una tecnica chiamata pirolisi, hanno messo la pallina di plastica in una tazza di metallo e l’hanno riscaldata a 600 gradi Celsius, quindi hanno catturato le emissioni di gas mentre diversi tipi di plastica bruciavano a temperature specifiche.
“L’emissione di gas entra in uno spettrometro di massa e fornisce un’impronta digitale specifica”, ha detto Campen. “E `veramente forte.”
I ricercatori hanno scoperto che il polimero più diffuso nel tessuto placentare era il polietilene, utilizzato per realizzare sacchetti e bottiglie di plastica. Rappresentava il 54% del totale della plastica. Il cloruro di polivinile (meglio noto come PVC) e il nylon rappresentavano ciascuno circa il 10% del totale, mentre il resto era costituito da altri nove polimeri.
Marcus Garcia, PharmD, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Campen che ha eseguito molti degli esperimenti, ha affermato che fino ad ora è stato difficile quantificare la quantità di microplastica presente nei tessuti umani. In genere, i ricercatori conterebbero semplicemente il numero di particelle visibili al microscopio, anche se alcune particelle sono troppo piccole per essere viste.
Con il nuovo metodo analitico, ha affermato, “possiamo passare al passo successivo per poterlo quantificare adeguatamente e dire: ‘Questo è il numero di microgrammi o milligrammi’, a seconda della plastica di cui disponiamo”.
L’uso della plastica in tutto il mondo è cresciuto esponenzialmente a partire dai primi anni ’50, producendo una tonnellata di rifiuti di plastica per ogni persona sul pianeta. Circa un terzo della plastica prodotta è ancora in uso, ma la maggior parte del resto è stata scartata o mandata in discarica, dove inizia a deteriorarsi a causa dell’esposizione alle radiazioni ultraviolette presenti nella luce solare.
“Questo finisce nelle acque sotterranee, e talvolta si aerosolizza e finisce nel nostro ambiente”, ha detto Garcia. “Non lo otteniamo solo dall’ingestione, ma anche attraverso l’inalazione. Colpisce non solo noi come esseri umani ma tutti i nostri animali – polli, bestiame – e tutte le nostre piante. Lo vediamo in ogni cosa.”
Campen sottolinea che molte plastiche hanno un lungo tempo di dimezzamento, ovvero il tempo necessario affinché metà di un campione si degradi. “Quindi, il tempo di dimezzamento di alcune cose è di 300 anni, e il tempo di dimezzamento di altri è di 50 anni, ma da qui ai 300 anni, parte di quella plastica si degraderà”, ha detto. “Le microplastiche che vediamo nell’ambiente hanno probabilmente 40 o 50 anni.”
Sebbene le microplastiche siano già presenti nel nostro corpo, non è chiaro quali effetti potrebbero avere sulla salute, se ce ne saranno. Tradizionalmente si presume che la plastica sia biologicamente inerte, ma alcune microplastiche sono così piccole da essere misurate in nanometri – un miliardesimo di metro – e sono in grado di attraversare le membrane cellulari, ha affermato.
Campen ha affermato che la crescente concentrazione di microplastiche nei tessuti umani potrebbe spiegare l’aumento sconcertante di alcuni tipi di problemi di salute, come le malattie infiammatorie intestinali e il cancro al colon nelle persone sotto i 50 anni, nonché il calo del numero di spermatozoi.
La concentrazione di microplastiche nelle placente è particolarmente preoccupante, ha detto, perché il tessuto cresce solo da otto mesi (inizia a formarsi circa un mese dopo l’inizio della gravidanza). “Altri organi del tuo corpo si accumulano in periodi di tempo molto più lunghi.”
Campen e i suoi colleghi stanno pianificando ulteriori ricerche per rispondere ad alcune di queste domande, ma nel frattempo è profondamente preoccupato dalla crescente produzione di plastica in tutto il mondo.
“La situazione sta solo peggiorando, e la traiettoria è che raddoppierà ogni 10-15 anni”, ha detto. “Quindi, anche se dovessimo fermarlo oggi, nel 2050 sullo sfondo ci sarà una quantità di plastica tre volte superiore a quella attuale. E non lo fermeremo oggi”.
Microplastiche trovate nei tessuti cardiaci umani, sia prima che dopo interventi chirurgici
Ovunque gli scienziati abbiano cercato le microplastiche, le hanno trovate: cibo, acqua, aria e alcune parti del corpo umano. Ma gli esami dei nostri organi più interni che non sono direttamente esposti all’ambiente sono ancora limitati.
Ora, in uno studio pilota su persone sottoposte a intervento chirurgico al cuore, i ricercatori dell’Environmental Science & Technology di ACS riferiscono di aver trovato microplastiche in molti tessuti cardiaci. Riportano anche prove che suggeriscono che le microplastiche siano state introdotte inaspettatamente durante le procedure.
Le microplastiche sono frammenti di plastica larghi meno di 5 millimetri, o circa le dimensioni di una gomma da matita. La ricerca ha dimostrato che possono entrare nel corpo umano attraverso la bocca, il naso e altre cavità corporee con collegamenti con il mondo esterno.
Eppure molti organi e tessuti sono completamente racchiusi all’interno del corpo di una persona e gli scienziati non hanno informazioni sulla loro potenziale esposizione e sugli effetti derivanti dalle microplastiche. Quindi, Kun Hua, Xiubin Yang e colleghi hanno voluto indagare se queste particelle siano entrate nel sistema cardiovascolare delle persone attraverso esposizioni indirette e dirette.
In un esperimento pilota, i ricercatori hanno raccolto campioni di tessuto cardiaco da 15 persone durante interventi di chirurgia cardiaca, nonché campioni di sangue pre e post-operatori da metà dei partecipanti. Quindi il team ha analizzato i campioni con imaging laser a infrarossi diretti e ha identificato particelle larghe da 20 a 500 micrometri costituite da otto tipi di plastica, tra cui polietilene tereftalato, polivinilcloruro e poli (metil metacrilato).
Questa tecnica ha rilevato da decine a migliaia di singoli pezzi microplastici nella maggior parte dei campioni di tessuto, sebbene le quantità e i materiali variassero tra i partecipanti. Tutti i campioni di sangue contenevano anche particelle di plastica, ma dopo l’intervento chirurgico la loro dimensione media è diminuita e le particelle provenivano da tipi di plastica più diversi.
Sebbene lo studio abbia avuto un numero limitato di partecipanti, i ricercatori affermano di aver fornito prove preliminari del fatto che varie microplastiche possono accumularsi e persistere nel cuore e nei suoi tessuti più interni.
Aggiungono che i risultati mostrano come le procedure mediche invasive siano una via trascurata di esposizione alle microplastiche, fornendo un accesso diretto al flusso sanguigno e ai tessuti interni. Sono necessari ulteriori studi per comprendere appieno gli effetti delle microplastiche sul sistema cardiovascolare di una persona e la loro prognosi dopo un intervento chirurgico al cuore , concludono i ricercatori.