Ученые НовГУ провели первый в России системный обзор влияния микро- и нанопластика на организм человека. Исследование показало, что частицы пластика, проникая в организм, повреждают практически все жизненно важные системы — от сердечно-сосудистой до репродуктивной.
Пластиковые частицы размером от нескольких миллиметров до нанометров повсеместно присутствуют в окружающей среде: в воде, воздухе, почве и, как следствие, в пищевых цепочках. Ранее считалось, что микропластик проходит через организм без существенного вреда, однако современные данные свидетельствуют о его способности накапливаться в тканях и органах, нарушая их функции.
Для анализа ученые систематизировали 256 научных публикаций из международных баз PubMed, Web of Science и Scopus (без ограничений по дате, языку и доступу). Методология исследования объединила несколько направлений: экспериментальные работы с животными и клеточными культурами, а также анализ первых клинических и эпидемиологических данных о воздействии пластика на человека.
Авторы отмечают, что преимущество исследования заключается в его комплексном подходе: в отличие от традиционных работ, которые обычно фокусируются на изучении влияния пластика на отдельные системы организма, данное исследование оценивает воздействие частиц пластика на организм в целом.
Универсальные механизмы воздействия
Результаты исследования показали, что для разных органов ключевые механизмы поражения схожи.
«Частицы микропластика (особенно опасного нанопластика размером менее 100 нм) провоцируют мощный окислительный стресс и хроническое воспаление в клетках. Они повреждают митохондрии — «энергетические станции» клеток, нарушают программу клеточной смерти (апоптоз) и процессы «самоочистки» (аутофагию), а также ослабляют естественные барьеры организма», — рассказал один из исследователей, директор Медицинского института НовГУ Василий Сергеевич Чулков.
Органы-мишени: сердце, мозг, репродуктивная система, почки и кишечник
Употребление микропластика связано с повышенным риском атеросклероза, тромбозов и инфарктов. Частицы повреждают эндотелий (внутреннюю оболочку кровеносных сосудов), запускают воспалительный процесс и снижают эластичность сосудистой стенки. Фрагменты пластика могут проникать в кардиомиоциты — клетки сердечной мышцы, что нарушает энергетический баланс и может способствовать развитию фиброза (замещению нормальной ткани соединительной).
Серьезный урон, по данным экспериментов, микрочастицы наносят и мозгу. Частицы способны преодолевать гематоэнцефалический барьер (систему защиты мозга, ограничивающую попадание веществ из крови в нервную ткань) и запускать процессы, характерные для нейродегенеративных заболеваний. Например, накопление амилоидных бляшек, агрегацию тау-белка и альфа-синуклеина. Это сопровождается нейровоспалением и гибелью нейронов, что может привести к когнитивным нарушениям, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и другим неврологическим расстройствам.
Микропластик может снижать фертильность, особенно у женщин. Он вызывает гормональный дисбаланс, уменьшение массы матки, повреждение яйцеклеток. Частицы способны проникать через плаценту, влияя на развитие плода. У мужчин микропластик нарушает сперматогенез (процесс образования сперматозоидов) и снижает уровень тестостерона.
Почки и кишечник также страдают от воздействия микропластика. В ЖКТ частицы нарушают целостность слизистого барьера и изменяют состав микробиоты. Даже кратковременное воздействие микропластиков может привести к дисбиозу и снижению доли полезных бактерий, что связано с риском развития ожирения.
«Способность пластиковых частиц переносить патогены и их токсины создают условия для повреждения ДНК и канцерогенеза, что подтверждается накоплением частиц в тканях колоректального рака. Таким образом, микропластик выступает как системный фактор риска для широкого спектра хронических заболеваний», — отмечает ученый.
Исследователи подчеркивают, что их работа — лишь первый, но критически важный шаг. Она выявляет большие пробелы в знаниях, особенно в отношении долгосрочных эффектов на организм человека.
Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки России, в рамках реализации мегагранта «Новые подходы к решению проблемы микропластика как потенциальной угрозы человеку и окружающей среде», который НовГУ получил в 2024 году.