Mikroplastiki w powietrzu jako nowy czynnik ryzyka chorób płuc
Czy mikroplastiki zwiększają ryzyko raka płuca i włóknienia?
Wdychanie mikroplastików może prowadzić do rozwoju stanu zapalnego oraz uszkodzeń strukturalnych płuc, potencjalnie zwiększając ryzyko chorób układu oddechowego, takich jak astma, przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), włóknienie płuc czy rak płuca – wynika z najnowszych analiz przeglądowych.
Zanieczyszczenie powietrza odpowiada za około 7 milionów przedwczesnych zgonów rocznie według danych World Health Organization. Coraz większa obecność mikroplastików w powietrzu – pochodzących m.in. z wykładzin syntetycznych, odzieży z włókien sztucznych czy kurzu domowego – może stanowić dodatkowy, niedostatecznie rozpoznany czynnik ryzyka dla zdrowia układu oddechowego.
Nowo opublikowany artykuł przeglądowy pt. Inhaled microplastics and lung health: Immunopathological effects and disease implications, kierowany przez dr. Keshava Raja Paudela z University of Technology Sydney, NICM Health Research Institute, Western Sydney University oraz Woolcock Institute of Medical Research, wskazuje, że wdychane mikroplastiki mogą indukować zapalenie płuc oraz uszkodzenia tkankowe na drodze mechanizmów immunopatologicznych.
Mikroplastiki to drobne fragmenty tworzyw sztucznych o średnicy poniżej 5 mm, powstające w wyniku degradacji większych elementów plastikowych lub uwalniania włókien syntetycznych. Cząstki te mogą drażnić nabłonek dróg oddechowych i inicjować odpowiedź zapalną poprzez aktywację komórek odpornościowych, w tym makrofagów pęcherzykowych, oraz indukcję stresu oksydacyjnego.
Dotychczasowe badania koncentrowały się głównie na obecności mikroplastików w środowisku morskim i ekspozycji pokarmowej, zwłaszcza poprzez spożycie owoców morza. Jednak rosnąca liczba dowodów wskazuje, że droga inhalacyjna może mieć porównywalne, a być może nawet większe znaczenie kliniczne.
Płuca są szczególnie podatne na działanie mikroplastików z uwagi na dużą powierzchnię wymiany gazowej oraz ograniczoną zdolność do efektywnego usuwania drobnych cząstek, zwłaszcza tych o najmniejszej średnicy aerodynamicznej, które penetrują do obwodowych partii drzewa oskrzelowego i pęcherzyków płucnych. W badaniach wykazano, że tkanka nowotworowa w raku płuca może zawierać większe stężenia mikroplastików niż otaczająca ją zdrowa tkanka.
Toksyczność mikroplastików zależy od ich składu chemicznego. Przykładowo, mikroplastiki polistyrenowe wykazują zdolność do przylegania do warstwy surfaktantu pokrywającej pęcherzyki płucne, zaburzając funkcję wymiany gazowej oraz inicjując reakcje chemiczne prowadzące do uszkodzeń komórkowych. Dodatkowo cząstki te mogą nasilać procesy włóknienia poprzez aktywację szlaków prozapalnych i profibrotycznych.
Autorzy podkreślają również, że mikroplastiki mogą pełnić funkcję nośników innych zanieczyszczeń oraz związków o działaniu kancerogennym. Powierzchnie tworzyw sztucznych mają zdolność adsorpcji substancji chemicznych oraz mikroorganizmów, co sprawia, że wdychane cząstki mogą transportować toksyny i patogeny bezpośrednio do dolnych dróg oddechowych.
Projekt badawczy uzyskał w 2023 roku wstępne finansowanie ze środków Sydney Partnership for Health, Education, Research and Enterprise (SPHERE) w celu oceny wpływu inhalacji mikroplastików na zdrowie. Obecnie zespół pracuje nad zaawansowanymi modelami in vitro symulującymi ekspozycję płucną, co ma umożliwić dokładniejsze poznanie mechanizmów molekularnych leżących u podstaw obserwowanych zmian.
Dr Paudel prowadzi również działania mające na celu pozyskanie dalszego finansowania badań nad identyfikacją celów genetycznych i terapeutycznych w uszkodzeniach komórkowych indukowanych przez mikroplastiki, z wykorzystaniem technologii CRISPR-Cas9 do modyfikacji wybranych genów zaangażowanych w odpowiedź zapalną i stres oksydacyjny.
Badanie miało charakter przeglądu systematycznego i syntetyzuje aktualną wiedzę dotyczącą immunopatologicznych konsekwencji ekspozycji inhalacyjnej na mikroplastiki oraz ich potencjalnych implikacji klinicznych.
Źródło: Food Bioscience, Inhaled microplastics and lung health: Immunopathological effects and disease implications
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.fbio.2025.108036
