Najnowsze, niezwykle precyzyjne badanie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Science Advances rzuca nowe, niepokojące światło na ten problem. Międzynarodowy zespół badawczy postanowił sprawdzić, jak na obecność najpopularniejszego rodzaju plastiku – polietylenu (PE) – reaguje nasza wątroba.
Dr Aditya D. Joshi z Wydziału Nauk Farmaceutycznych Uniwersytetu w Oklahomie i jeden z autorów badania mówi:
Polietylen jest jednym z najpowszechniej produkowanych i stosowanych tworzyw sztucznych, zwłaszcza w opakowaniach żywności (takich jak np. torebki do zamrażania, folie plastikowe i papierowe opakowania kartonów na mleko, a także butelki jednorazowe, kubki na napoje i pojemniki), jednak jego wpływ na organizm pozostaje słabo zbadany. Dlatego postanowiliśmy zbadać, jak polietylen może wpływać na metabolizm, kluczową funkcję wątroby.
To właśnie ten organ pełni funkcję centralnego ośrodka metabolizmu i detoksykacji naszego organizmu. Wyniki są alarmujące, ale dają też nadzieję na znalezienie nowych sposobów ochrony naszego zdrowia.
Wątroba w niebezpieczeństwie: plastik i tłusta dieta
Do tej pory większość badań nad szkodliwością mikroplastiku skupiała się na polistyrenie. Naukowcy postanowili jednak zbadać polietylen, ponieważ to właśnie ten polimer najczęściej kumuluje się w ludzkim organizmie i jest wykrywany w wątrobie.
Czytaj też: Czy widziałam, jak się kroi ludzką wątrobę? Być może. Czy to ratuje życie ludzkie? Tak
Aby odtworzyć warunki zbliżone do naszej codzienności, badacze podawali myszom mikroskopijne cząsteczki polietylenu drogą pokarmową przez okres ośmiu tygodni. Zwierzęta podzielono na dwie grupy: jedną karmiono standardową dietą, a drugą dietą bogatotłuszczową i bogatocukrową, która wywołuje stłuszczeniowe zapalenie wątroby (MASH) – poważną chorobę dotykającą milionów ludzi na całym świecie.
Okazało się, że polietylen działa jak katalizator uszkodzeń. U myszy na zwykłej diecie plastik powodował stopniowy wzrost masy ciała oraz nasilał stłuszczenie wątroby. Prawdziwe spustoszenie nastąpiło jednak w grupie łączącej niezdrową dietę z ekspozycją na polietylen.
Dr Aditya D. Joshi podkreśla:
Osoby stosujące dietę bardziej zachodnią, obejmującą takie produkty jak burgery i napoje gazowane, mogą mieć większe ryzyko zachorowania na stłuszczenie wątroby, jeśli są również narażone na działanie polietylenu.
Poziom enzymu ALT we krwi, który jest kluczowym wskaźnikiem uszkodzenia komórek wątrobowych, gwałtownie wzrósł. Wątroby myszy stały się silnie stłuszczone, a w tkankach rozwinął się stan zapalny. Mikroplastik dosłownie skumulował negatywne skutki złej diety, prowadząc do obrzęku komórek wątrobowych i zaostrzenia choroby.
Przełomowa technologia: molekularna mapa uszkodzeń
Jak naukowcom udało się to dostrzec? Badacze zastosowali nowoczesną technologię: przestrzenną transkryptomikę jednokomórkową, która pozwala badać aktywność genów w poszczególnych komórkach z jednoczesnym zachowaniem ich dokładnej lokalizacji w tkance.
Działa ona jak ultraprecyzyjny aparat fotograficzny, pozwala zajrzeć do wnętrza każdej pojedynczej komórki z osobna, a nie do całej mieszaniny komórek z tkanki. Pokazuje nie tylko to, jakie geny w danej chwili pracują, ale też wskazuje ich dokładne położenie w strukturze narządu.
Dzięki temu naukowcy zidentyfikowali tzw. „gorące punkty zapalne” – obszary wątroby, w których pod wpływem plastiku drastycznie spadła różnorodność komórek.
Za pomocą zaawansowanej spektroskopii laserowej badacze byli w stanie dosłownie zlokalizować pojedyncze drobiny polietylenu tkwiące w tkance wątrobowej. Znajdowały się one tuż obok komórek Kupffera – wyspecjalizowanych strażników odpornościowych, którzy próbowali wchłonąć i zneutralizować plastikowego intruza.
Ratunkowy duet: PPARα i ANXA2
Najbardziej fascynującym odkryciem badania było zidentyfikowanie mechanizmu obronnego, jaki wątroba uruchamia w odpowiedzi na plastikową inwazję. Kluczową rolę odgrywa tu receptor jądrowy o nazwie PPARα oraz kontrolowany przez niego gen Anxa2 (Aneksyna A2).
PPARα działa w wątrobie jak główny dyspozytor – zarządza spalaniem tłuszczów i kontroluje stany zapalne. Pod wpływem drażniącego działania cząsteczek polietylenu, PPARα wysyła sygnał alarmowy, który drastycznie zwiększa aktywność genu Anxa2.
Co ciekawe, zjawisko to zaobserwowano przede wszystkim w wokół żyły centralnej w wątrobie. To obszar anatomicznie najbardziej wrażliwy na wszelkie toksyny, ponieważ dociera tam krew o najniższej zawartości tlenu.
Aneksyna A2 to białko o dwoistej naturze. Z jednej strony, w niektórych chorobach wątroby może sprzyjać bliznowaceniu narządu (fibrozie). Z drugiej strony, w przypadku nagłego uszkodzenia, działa jak ekipa ratunkowa – pomaga komórkom przemieszczać się, regenerować i naprawiać uszkodzoną tkankę.
Zdaniem autorów badania, gwałtowny wzrost aktywności pary PPARα-Anxa2 pod wpływem mikroplastiku to dowód na to, że wątroba próbuje przystosować się do ciągłego stresu i uruchamia procesy regeneracyjne w odpowiedzi na obecność syntetycznych cząsteczek.
Co to oznacza dla nas?
Badanie to pokazuje, że zanieczyszczenie środowiska plastikiem nie jest abstrakcyjnym problemem ekologicznym, lecz bezpośrednim zagrożeniem dla naszego wnętrza. Z drugiej strony, odkrycie roli receptora PPARα daje nadzieję pacjentom.
Na rynku medycznym badane są już leki aktywujące PPARα (tzw. agoniści), stosowane w terapiach chorób wątroby. Nowe odkrycia sugerują, że te same substancje mogą w przyszłości chronić naszą wątrobę przed toksycznym wpływem mikroplastiku. Badacze podsumowują:
Nasze odkrycia dają unikalny wgląd w to, jak polietylen zaburza równowagę wątroby i wskazują potencjalne cele dla przyszłych terapii. Choć nie jesteśmy w stanie całkowicie wyeliminować mikroplastiku z otoczenia, dbanie o zdrową dietę wydaje się na teraz naszą kluczową linią obrony. Skoro niezdrowy styl życia potęguje niszczycielskie działanie plastiku, to zbilansowana dieta może znacząco wesprzeć naszą wątrobę w jej codziennej walce z niewidzialnym intruzem.
