In un laboratorio che simula lo stomaco e l’intestino umano, i ricercatori dell’Università di Amsterdam hanno studiato il destino delle nanoparticelle di plastica durante la digestione gastrointestinale.
In un articolo nel numero di ottobre di Chemosphere, riferiscono come una gamma di nanoparticelle di plastica modello interagisce con gli enzimi digestivi e forma agglomerati. I loro risultati esplorativi indicano, tra gli altri, che le nanoparticelle più piccole sono soggette a una maggiore agglomerazione, che potrebbe ridurre il rischio di assorbimento tramite le membrane cellulari dell’intestino tenue.
Credito immagine: HIMS / Chemosphere.
La ricerca è stata condotta in collaborazione tra ricercatori del gruppo di Chimica analitica (la dottoranda Maria Hayder, la dott.ssa Alina Astefanei), del gruppo di Chimica industriale sostenibile (Prof. Gert-Jan Gruter), entrambi presso il Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences (HIMS) e dalla prof.ssa Annemarie van Wezel di Ecologia ambientale presso l’Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics (IBED).
Poiché lo studio riguarda una simulazione di laboratorio che utilizza un modello semplificato del tratto gastrointestinale umano, i suoi risultati non possono essere estrapolati per prevedere alcun effetto delle nanoplastiche, sulla salute. La ricerca, tuttavia, fornisce informazioni su un aspetto cruciale della comprensione del rischio per la salute causato delle nanoplastiche: il destino delle nanoplastiche nel sistema digerente. Il documento Chemosphere fornisce una solida base tecnica per indagare su questo. Presenta un set dedicato di approcci analitici per la caratterizzazione delle nanoparticelle e dei loro agglomerati.
Gli enzimi digestivi favoriscono l’agglomerazione
Una delle osservazioni più importanti è stata che più piccole sono le particelle, maggiore è la loro tendenza ad agglomerarsi nell’ambiente dello stomaco e dell’intestino umano. Ciò è favorito dalla presenza di enzimi digestivi, secreti dal nostro tratto gastrointestinale. Poiché tale agglomerazione aumenta la dimensione effettiva delle nanoplastiche ingerite, ciò riduce potenzialmente la loro capacità di passare attraverso le membrane cellulari.
Ancora più sorprendentemente, lo studio ha rivelato che anche i tipi di nanoplastiche più “stabili” sono influenzati dalla digestione. Anche queste si agglomerano a causa della loro interazione con gli enzimi digestivi e alla fine raggiungono le stesse dimensioni di quelle “meno stabili”.
Lo studio si è concentrato su un set di nanoparticelle di diversa composizione, dimensione e superficie come modelli rappresentativi della contaminazione da nanoplastiche nella vita reale. Per rendere possibile lo studio, queste sono state utilizzate in concentrazioni più elevate rispetto a quelle che verrebbero normalmente ingerite dagli esseri umani. Ciò ha permesso ai ricercatori di osservare tendenze che indicano cosa ci si può aspettare nella digestione effettiva delle nanoplastiche.
Stabilendo tali tendenze, i ricercatori hanno dimostrato il valore del loro set di approcci analitici. Sottolineano, tuttavia, che l’analisi delle nanoplastiche è ancora agli inizi e richiede e merita ulteriori indagini.
Abstract, come pubblicato con l’articolo
“Nonostante la nostra crescente consapevolezza della presenza di micro e nanoplastiche in alimenti e bevande, il destino delle nanoplastiche (NP) nel tratto gastrointestinale umano (GIT) rimane poco studiato. Le variazioni delle dimensioni delle nanoplastiche in base alle condizioni digestive influenzano il potenziale di assorbimento attraverso l’intestino. In questo studio, nanoparticelle polimeriche con diverse proprietà fisico-chimiche (dimensioni, superficie e chimica) sono state sottoposte a digestione gastrointestinale (GID) simulata in vitro.
Il loro comportamento di agglomerazione è stato misurato con un set unico di approcci analitici, consentendo di studiare le interazioni delle NP con gli enzimi digestivi. Le NP più piccole si agglomeravano di più, restringendo la distribuzione delle dimensioni delle particelle complessive delle NP più piccole e più grandi. Le NP di polimeri diversi mostravano eteroagglomerazione.
Leggi anche:Le micro e nanoplastiche si accumulano negli organi e nei tessuti umani
Gli enzimi digestivi interagiscono con le NP, formando agglomerati grandi ma fragili. In presenza degli enzimi, anche le NP funzionalizzate con acido, tipicamente stabili in condizioni difficili, si sono agglomerate in modo simile alle NP PS non funzionalizzate. Questi risultati evidenziano il ruolo del GID nell’aumentare la dimensione effettiva delle NP ingerite, riducendo potenzialmente la loro capacità di passare attraverso le membrane cellulari. I nostri risultati affrontano una lacuna critica di conoscenza nel potenziale di assorbimento orale delle nanoplastiche, fornendo una solida base tecnica per la loro caratterizzazione.
Immagine Credit Public Domain.
Fonte: Università di Amsterdam
