Ricerche

Scienziati del Trinity Biomedical Sciences Institute (TBSI) hanno scoperto che le nanoplastiche - più piccole anche delle microplastiche - distruggono il metabolismo energetico nelle cellule cerebrali. Le loro scoperte possono avere implicazioni per capire meglio le neurodegenerazioni caratterizzate dal declino della funzione neurologica o cerebrale e persino gettare nuova luce sui problemi di apprendimento e di memoria.

Riassunto grafico dello studio Seward et al / Plastics

Lo studio, guidato dal dott. Gavin Davey e dal dottorando Devin Seward del Trinity, ha rivelato il meccanismo specifico con cui queste piccole nanoplastiche possono interferire con la produzione di energia nel cervello in un modello animale. I risultati, recentemente pubblicati sul Journal of Hazardous Materials: Plastics, danno nuove informazioni sui potenziali rischi per la salute posti dalla plastica ambientale.

Le nanoplastiche di polistirene (PS-NP) vengono prodotte quando la plastica più grande si rompe nell'ambiente. Queste particelle sono state trovate in diversi organi del corpo, incluso il cervello, suscitando preoccupazioni crescenti per il loro possibile ruolo nelle malattie neurologiche. Il team del Trinity si è concentrato sui mitocondri, le 'centrali energetiche' delle cellule, fondamentali per produrre l'energia necessaria alla funzione cerebrale. La disfunzione mitocondriale è una caratteristica ben nota di malattie neurodegenerative come Parkinson e Alzheimer, così come dell'invecchiamento normale.

Isolando i mitocondri dalle cellule cerebrali, i ricercatori hanno dimostrato che l'esposizione a PS-NP distrugge in modo specifico la 'catena di trasporto di elettroni', un termine semplificato che indica l'insieme di complessi proteici che lavorano insieme per aiutare a generare energia cellulare sotto forma di ATP. Mentre singoli i complessi mitocondriali I e II non sono compromessi direttamente, è significativamente inibito il trasferimento di elettroni tra i complessi I-III e II-III, così come l'attività del complesso IV.

E sebbene alcune delle concentrazioni di PS-NP usate nello studio fossero più alte rispetto alle attuali stime dell'esposizione umana, gli scienziati hanno scoperto che il trasferimento di elettroni tra il complesso I-III e il II-III era potenzialmente inibito a concentrazioni molto più basse, suggerendo che esposizioni rilevanti per l'ambiente potevano anche compromettere la funzione bioenergetica su periodi cronici.

È interessante che gli stessi ampi effetti sono stati osservati nei mitocondri sinaptici, che sono essenziali per la comunicazione tra le cellule cerebrali. Ciò suggerisce che le nanoplastiche potrebbero interferire anche con la plasticità sinaptica, un processo fondamentale per l'apprendimento e la memoria.

Il dott. Gavin Davey, che opera al Trinity Biomedical Sciences Institute, ha dichiarato:

“È importante che l'aumento di materie plastiche sintetiche nella metà del XX secolo ha coinciso con una maggiore esposizione globale alle nanoplastiche, quindi questo meccanismo mitocondriale di neurotossicità indotto da nanoplastiche scoperto di recente può aiutare a spiegare perché sono cresciute le malattie neurodegenerative negli ultimi decenni, aggiungendo probabilmente una dimensione ambientale ai fattori noti di rischio genetici e di stile di vita.

"I nostri risultati qui mostrano un chiaro meccanismo mitocondriale attraverso il quale le nanoplastiche possono compromettere il metabolismo dell'energia cerebrale. Ciò potrebbe quindi avere importanti implicazioni su come gli inquinanti ambientali contribuiscono alle malattie neurologiche e all'invecchiamento".

Lo studio sottolinea l'urgente necessità di comprendere meglio le conseguenze dell'inquinamento da plastica sulla salute.