Nell’attuale era antropocenica la presenza ubiquitaria di plastiche, in particolare micro e nanoplastica (MNP), cioè particolato derivato da polimeri con diametro da 500 micrometri a 1 nanometro, è una realtà caratteristica.
Non è ancora chiara la misura in cui le microplastiche possono causano danni o tossicità, anche se aumentano gli studi che evidenziano un aumento dei fattori di rischio per varie patologie, o l’aumento o la presenza di effetti tossici in studi di esposizione controllata.
Ciò che non è chiaramente compreso è la dose interna nell'uomo. I metodi di visualizzazione e spettroscopici per identificare e contare il particolato negli organi come polmoni, intestino, placenta ecc. sono spesso limitati ai particolati più grandi (>1-5μm), per cui le nanoplastiche sono escluse dalla quantificazione. Un approccio innovativo, la gas-cromatografia pirolitica-spettrometria di massa (Py-GC/MS) è stata applicata al sangue, alla placenta, ai principali vasi sanguigni in un modo che appare più cumulativo, quantitativo e meno parziale dei metodi di identificazione visiva. Inoltre questi dati sono stati comparabili tra i vari laboratori, il che ha fornito una conferma della validità di questo metodo per l'analisi dei tessuti umani.
Per questi motivi gli AA. hanno usato la Py-GC/MS per valutare la distribuzione relativa delle MNP nei principali sistemi di organi di fegati, reni e cervelli di persone decedute nel 2016 e nel 2024 (51 soggetti in totale di età media intorno ai 50 anni) al fine di valutare anche la evoluzione nel tempo.
Tutti gli organi hanno mostrato aumenti significativi dal 2016 al 2024.
Fig. 1 - Panoramica delle concentrazioni totali di MNP in tutti i campioni di fegato, rene e cervello del deceduto. A. Tutti i dati riportati, con la barra che rappresenta il valore medio aritmetico e la deviazione standard. Gli asterischi indicano differenze temporali significative (dal 2016 al 2024). Anche le concentrazioni cerebrali sono risultate significativamente più elevate rispetto a quelle di fegato e reni. B. Utilizzando solo i dati relativi al polietilene, sono state osservate tendenze simili, sebbene le concentrazioni nei reni non siano aumentate nei campioni del 2024. C. La distribuzione complessiva di 12 diversi polimeri suggerisce un maggiore accumulo di polietilene nel cervello rispetto a fegato e reni. Polietilene (PE), cloruro di polivinile (PVC), nylon 66 (N66), stirene-butadiene (SBR), acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS), polietilene tereftalato (PET), nylon 6 (N6), poli(metacrilato di metile) (PMMA), poliuretano (PU), policarbonato (PC), polipropilene (PP), polistirene (PS). D. Tendenze di distribuzione del PE in ogni organo e data di raccolta, compresi 5 campioni aggiuntivi (a destra) provenienti dalle raccolte cerebrali del 2016 che sono stati analizzati con la spettroscopia infrarossa a riflettanza totale attenuata (FTIR).
Le concentrazioni di MNP nei campioni di cervello dei deceduti variavano da 7 a 30 volte le concentrazioni osservate nei fegati o nei reni. Il polietilene era il polimero predominante, la proporzione relativa di MNP di polietilene era maggiore nei campioni di cervello rispetto a quelli di fegato e reni. La microscopia elettronica a trasmissione ha verificato la natura su scala nanometrica delle particelle isolate, che sono apparse in gran parte come resti di plastica deteriorati e simili a schegge in un'ampia gamma di dimensioni. Questi dati sono stati confermati in modo indipendente da un altro laboratorio.
Fig. 2. Esempi di immagini TEM di nanoparticelle solide derivate da campioni di rene (sinistra), fegato (centro) e cervello (destra). la maggior parte del particolato, prevalentemente polimerico, sembra avere queste dimensioni e forme. L'aspetto simile a una scheggia, con dimensioni che vanno dal micrometro al nanometro, suggerisce una composizione polimerica invecchiata e friabile.
Questi risultati aprono a interessanti scenari di esiti sanitari di queste rilevazioni, anche se ovviamente saranno necessari coorti molto più ampie, aggiornamenti della tecnica e disegni di studio più complessi. Il parallelo tra i dati attuali che mostrano una tendenza all'aumento delle concentrazioni di MNP nel cervello con l'aumento esponenziale della presenza ambientale di microplastiche e l'aumento dei tassi globali di malattia di Alzheimer e demenze correlate corrette per età, dato il ruolo potenziale delle nanoplastiche anioniche nell'aggregazione delle proteine, spingono a valutare con urgenza il ruolo dell'impatto dei MNP sulla salute umana.
E anche se questo studio riguarda gli adulti, come pediatri continuiamo negli sforzi di ridurre l’uso e il consumo di materiale collegato alla plastica.
Pier Luigi Tucci
Bioaccumulation of Microplastics in Decedent Human Brains Assessed by Pyrolysis GasChromatography-Mass Spectrometry
Matthew Campen, et al.