Jak mikroplastik wpływa na mikrobiom człowieka? Pionierskie badanie

mikrobiota shutterstock_2364587419
Zabójcze bakterie w akcji
Źródło: Glen D'Souza/ASU
Najnowsze badania naukowców z Uniwersytetu w Graz pokazują, że mikroplastik może wpływać na skład mikrobiomu jelitowego człowieka. Zaobserwowane zmiany przypominają wzorce powiązane wcześniej z depresją i rakiem jelita grubego. Jakie bakterie odgrywają tu szczególną rolę?

Mikrobiota to zbiór wszystkich drobnoustrojów, takich jak bakterie, wirusy, grzyby i pierwotniaki, które zamieszkują ciało człowieka, zwłaszcza przewód pokarmowy, wraz z ich genami. Często używa się terminu mikrobiom jako synonimu, gdy odnosimy się do materiału genetycznego mikroorganizmów. Prawidłowa mikrobiota jelitowa jest niezbędna do homeostazy organizmu, czyli prawidłowego funkcjonowania i przebiegu procesów fizjologicznych.

Naukowcy z Uniwersytetu w Graz przeprowadzili pierwsze - jak twierdzą - badanie, w ramach którego bezpośrednio sprawdzili, jak różne typy mikroplastiku oddziałują na mikrobiom jelitowy człowieka. Wyniki przedstawiono w trakcie konferencji United European Gastroenterology Week 2025.

Na czym polegało badanie?

Badacze wykorzystali próbki kału pięciu zdrowych ochotników, aby wyhodować bakterie pochodzące z mikrobiomu jelitowego ochotników. Bakterie wystawiono następnie na działanie pięciu powszechnych rodzajów mikroplastiku: polistyrenu, polipropylenu, polietylenu o małej gęstości, polimetakrylanu metylu oraz politereftalanu etylenu. Stosowano zarówno dawki odpowiadające przewidywanemu narażeniu ludzi, jak i większe, co pozwoliło sprawdzić ewentualny efekt zależny od dawki.

Ogólna liczba bakterii nie uległa istotnym zmianom, jednak w kulturach potraktowanych mikroplastikami odnotowano wyraźny spadek pH, co świadczy o zmianach w aktywności metabolicznej mikroorganizmów.

Zmiany w ważnych bakteriach

Analizy wykazały również przesunięcia w składzie bakteryjnym, zależne od rodzaju mikroplastiku. Większość zmian zachodziła w obrębie typu Bacillota, kluczowego dla trawienia i zdrowia jelit. Zmianom tym towarzyszyły modyfikacje w produkcji związków chemicznych przez bakterie, m.in. kwasu walerianowego, 5-aminopentanowego, lizyny czy kwasu mlekowego. Co istotne, niektóre z zaobserwowanych wzorców składu bakterii przypominały te wcześniej powiązane z depresją i rakiem jelita grubego, co wskazuje na potencjalne znaczenie zdrowotne ekspozycji na mikroplastiki. - Na tym etapie dokładne mechanizmy stojące za tymi efektami nie są jeszcze znane, ale istnieje kilka prawdopodobnych wyjaśnień - zaznacza główny autor badania Christian Pacher-Deutsch. - Mikroplastiki mogą zmieniać środowisko fizyczne i chemiczne w jelicie, tworząc nisze sprzyjające rozwojowi określonych bakterii. Na przykład na powierzchniach mikroplastików mogą tworzyć się biofilmy, które stwarzają nowe nisze szybciej zasiedlane przez niektóre drobnoustroje. Mogą też przenosić substancje chemiczne wpływające na metabolizm mikroorganizmów i prowadzić do zmian w produkcji kwasów, co zaburza równowagę mikrobiomu. Potencjalny problem dotyczy większości ludzkiej populacji. - Wyniki te są istotne, biorąc pod uwagę, jak powszechna jest ekspozycja na mikroplastiki w codziennym życiu. Mikroplastiki wykryto w rybach, soli, wodzie butelkowanej, a nawet w wodzie z kranu, co oznacza, że większość ludzi ma z nimi codziennie kontakt poprzez spożycie, wdychanie i kontakt ze skórą - podkreśla naukowiec, doradzając możliwe ograniczenie ekspozycji na mikroplastik.

Mikroplastik także w nasieniu i mózgu

Niedawno pisaliśmy w tvn24.pl o innych badaniach, które wykazały niepokojące zjawisko, jakim jest powszechne występowanie mikroplastiku w męskim nasieniu i płynie pęcherzykowym u kobiet. 

W lipcu br., podczas tegorocznego 41. spotkania Europejskiego Towarzystwa Rozrodu Człowieka i Embriologii (ESHRE) przedstawiono wyniki badań, w których mikroplastik znaleziono w ponad 50 procent analizowanych próbek nasienia i prawie 70 procent próbek płynu pęcherzykowego, znajdującego się wewnątrz pęcherzyka jajnikowego, osłaniającego i odżywiającego komórkę jajową.

- Wiemy, że mikroplastik może powodować stres oksydacyjny i stany zapalne, które mogą mieć wpływ na jakość i kompetencje komórek jajowych i plemników - tłumaczyła dr n. biol. Agnieszka Popow-Woźniak, kierowniczka laboratorium embriologicznego jednej z wrocławskich klinik leczenia niepłodności, ESHRE Senior Clinical Embriologist i członkini Polskiego Towarzystwa Medycyny Rozrodu i Embriologii. We wspomnianym badaniu nie analizowano wpływu mikroplastiku na płodność, ale takie badania są w toku.

Z kolei badanie opublikowane w marcu br. w czasopiśmie "Nature Medicine" wykazało, że w ciągu ostatnich kilku lat ilość mikroplaktiku nagromadzonego w mózgach ludzi znacząco wzrosła i obecnie tkanka mózgowa każdego z nas zawiera średnio tyle cząsteczek plastików, ile mieści jedna łyżeczka. U osób z demencją jest ich nawet 3-5 razy więcej.

- Dramatyczny wzrost stężeń mikroplastiku w mózgu człowieka w ciągu zaledwie ośmiu lat, czyli między 2016 a 2024 rokiem, jest alarmujący. Odzwierciedla on jednak dokładnie wykładniczy wzrost, jaki obserwujemy w poziomach tych zanieczyszczeń w środowisku - podkreślał wtedy dr Nicholas Fabiano z Wydziału Psychiatrii Uniwersytetu w Ottawie, jeden z autorów artykułu.

Czy przed tymi zagrożeniami można się jakoś obronić? Kanadyjski naukowiec zwrócił uwagę, że organizm ma zdolność do usuwania części plastikowych cząsteczek poprzez pocenie się oraz wydalanie moczu i kału. Sugeruje to, że pomocne w procesie pozbywania się mikroplastików mogłyby być aktywność fizyczna oraz np. korzystanie z sauny. Jednak potrzebne są szerzej zakrojone i dłużej trwające testy, aby zweryfikować tę hipotezę. Tym bardziej, że nie wiadomo, czy zdolność usuwania plastików dotyczy w równym stopniu różnych narządów naszego ciała.

Czytaj także: