Микропластик в мозге может быть связан с деменцией

Наука

«В нашем мозге гораздо больше пластика, чем я когда-либо мог себе представить или принять», — сказал Мэтью Кэмпэн, врач и исследователь из Университета Нью-Мексико и ведущий автор исследования, опубликованного в понедельник в журнале Nature Medicine.

Вопрос влияния микропластика на здоровье поднимался и в России. Однако, немного в другом ключе. Еще в 2024 году на ТВ вышла передача «доктора Мясникова», где он сказал:

И хотя связь микропластика с болезнями остаётся предметом научных исследований, его частицы могут способствовать проникновению бактерий и вирусов в организм, добавил врач.

Мясников подчеркнул, что невозможно решить эту проблему индивидуально. Он призвал не обращать внимания на советы в СМИ не пользоваться пластиковыми досками или чайными пакетиками. По его мнению, эти лайфхаки — «бред сивой кобылы».

«Вокруг нас много всего опасного: излучение домов, телефонов. С этим нужно смириться и жить дальше. Уже ничего не сделать», — заключил он.

Nature Medicine

Новое исследование выявило высокую концентрацию крошечных частиц пластика в образцах человеческого мозга, причём со временем их количество увеличивается.

В статье, опубликованной 3 февраля 2025 года в журнале Nature Medicine, в каждом из изученных образцов мозга были обнаружены наночастицы пластика, а также потенциальная связь между наличием пластика и несколькими видами деменции.

«В нашем мозге гораздо больше пластика, чем я когда-либо мог себе представить или принять», — сказал Мэтью Кэмпен, врач и исследователь из Университета Нью-Мексико, ведущий автор исследования.

Растущие глобальные концентрации микропластиков и нанопластиков (MNP) в окружающей среде вызывают опасения по поводу воздействия на человека и последствий для здоровья. 

Дополнительные методы надежного обнаружения тканевых MNP, включая пиролизную газовую хроматографию–масс-спектрометрию, инфракрасную спектроскопию с уменьшенной суммарной отражательной способностью с преобразованием Фурье и электронную микроскопию с энергодисперсионной спектроскопией, подтверждают наличие MNP в почках, печени и головном мозге человека

МНП в этих органах в основном состоят из полиэтилена с меньшими, но значительными концентрациями других полимеров. Ткани головного мозга содержат большее количество полиэтилена по сравнению с составом пластика печени или почек, и электронная микроскопия подтвердила природу изолированных МНП головного мозга, которые представлены в основном в виде наноразмерных фрагментов, похожих на осколки. 

На концентрацию пластика в этих тканях умерших не влияли возраст, пол, раса / этническая принадлежность или причина смерти; время смерти (2016 по сравнению с 2024 годом) было значимым фактором, при этом концентрации MNP со временем увеличивались как в образцах печени, так и в мозге (P = 0.01). Наконец, ещё большее накопление MNP было обнаружено в группе умерших людей с диагностированной деменцией, при этом заметное отложение наблюдалось в стенках кровеносных сосудов головного мозга и иммунных клетках. 

Эти результаты подчёркивают острую необходимость в более глубоком изучении путей воздействия, поглощения и выведения, а также потенциальных последствий для здоровья пластика в тканях человека, особенно в мозге.

Сравнительные данные

Средняя концентрация пластика в образцах мозга, взятых у людей, умерших в 2024 году, составила почти 5 микрограммов на грамм мозговой ткани, то есть почти 0,5% от общей массы.

Эта сумма была на 50% выше, чем всего восемь лет назад, когда были получены образцы мозга в 2016 году (по разным причинам большинство образцов мозга становятся доступными в эти два года).

Это говорит о том, что концентрация микропластика в человеческом мозге растёт по мере увеличения количества пластиковых отходов и загрязнения микропластиком.

«Вы можете провести линию — она увеличивается с течением времени. Это согласуется с тем, что вы видите в окружающей среде», — сказал Кэмпэн.

a, Концентрация микропластика в образцах печени, почек и мозга умерших людей (n = 20–28 отдельных участников для каждого временного интервала; дополнительная таблица 1) из UNM OMI. Данные представлены в логарифмической шкале 10, где полоса обозначает медианное значение группы и 95%-ный доверительный интервал. Символы оранжевого цвета в образцах мозга 2016 года были проанализированы независимо в Университете штата Оклахома. Значения P в тестах Манна — Уитни (двусторонних) указывают на значительные различия в образцах из одного и того же органа в 2016 и 2024 годах (более подробные статистические данные приведены в дополнительных методах — статистический анализ). Концентрация MNP в мозге была значительно выше, чем в печени и почках, что было проанализировано с помощью двухфакторного дисперсионного анализа (P < 0,0001). b, Общее распределение 12 различных полимеров указывает на большее накопление ПЭ в мозге по сравнению с печенью или почками (показано среднее значение для каждой группы; см. дополнительные данные на рис. 1 для индивидуальных данных). c, Концентрация ПЭ (который был наиболее распространён и неизменно имел самый высокий уровень достоверности) во всех органах соответствовала аналогичным тенденциям по сравнению с общим содержанием пластика (также представлено в виде среднего значения по группе и 95%-ного доверительного интервала; двусторонний критерий Манна — Уитни). d, Дополнительные образцы мозга, взятые в период с 1997 по 2013 год, были получены из банка мозга Кэтлин Прайс Брайан при Университете Дьюка в Северной Каролине (n = 13, синие квадраты; Северная Каролина), из Гарвардского центра ресурсов тканей мозга в Массачусетсе (n = 9, зелёные квадраты; Массачусетс) и из банка мозга и тканей Национального института детского здоровья и развития человека при Университете Мэриленда (n = 5, оранжевые квадраты; Мэриленд) и показали более низкую концентрацию микропластика. Образцы мозга умерших людей с диагностированной деменцией (n = 12, фиолетовые кружки) из Университета Нью-Мексико демонстрируют гораздо более высокую концентрацию MNP, чем ткани мозга участников без деменции из Нью-Мексико (красные тонкие ромбы; NM). Общая тенденция линейной регрессии была значительно отлична от нуля (P < 0,0001) с R2 = 0,9.3982; итоговые показатели для нормальных мозгов UNM OMI 2016 и 2024 годов отражают среднее значение ± стандартное отклонение. N66, нейлон 66; ABS, акрилонитрилбутадиенстирол; ПЭТ, полиэтилентерефталат; N6, нейлон-6; ПММА, поли(метилметакрилат); ПУ, полиуретан; ПК, поликарбонат; ПС, полистирол.

В образцах печени и мозга, взятых в 2024 году, концентрация MNP была значительно выше, чем в образцах, взятых в 2016 году, как при множественных сравнениях после двухфакторного дисперсионного анализа (дополнительные таблицы 47 и дополнительный рис. 6), так и при множественном регрессионном анализе концентрации в мозге с учётом потенциального влияния других демографических переменных (дополнительные таблицы 810). 

В пяти образцах мозга, взятых в 2016 году (выделены оранжевым на рис. 1a) были проанализированы независимо от нас коллегами из Университета штата Оклахома с помощью Py-GC/MS, и эти значения совпали с нашими выводами (P = 0,49 для t-критерия Стьюдента при сравнении данных UNM и OSU). 

Доля полиэтилена (ПЭ) в мозге (в среднем 75%) была выше по сравнению с другими полимерами и ПЭ в печени и почках (P < 0,0001; рис. 1b и дополнительные данные на рис. 1). Концентрации полиэтилена, полипропилена (PP), поливинилхлорида (ПВХ) и бутадиен-стирольного каучука (SBR) особенно увеличились с 2016 по 2024 год в образцах печени и головного мозга (рис. 1c и расширенные данные Рис. 2). Преобладание ПЭ было подтверждено с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье по ослабленному общему отражению в пяти образцах мозга, хотя другие полимеры встречались не так часто, возможно, из-за различий в распространённости в зависимости от размера и ограниченной выборки (дополнительные таблицы 913 и дополнительные рисунки 1725).

Чтобы расширить эти результаты, мы получили образцы тканей головного мозга за более ранние периоды (1997–2013 гг.) со средним возрастом смерти, сопоставимым с возрастными группами NM (52,8 ± 34,3 года), из мест на востоке США, а также образцы из хранилища случаев деменции в Университете Нью-Мексико. Анализ методом Py-GC/MS показал более низкие общие концентрации MNP в образцах с восточного побережья (медиана = 1254 мкг/г−1; дополнительная таблица 1 и рис. 1d). Хотя нельзя исключать географические различия, мы применили простую линейную регрессию, включив в неё все данные по биологическим образцам здорового мозга, которые показали значительный рост содержания общего количества пластика, полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и полибутилентерефталата (рис. 2 в расширенных данных).

Поляризационно-волновая микроскопия (a, чёрные стрелки указывают на рефрактерные включения; вставка — цифровое увеличение для наглядности) и СЭМ (b, поля зрения 15,4 и 20,1 мкм в ширину) использовались для сканирования срезов мозга умерших людей. c, Крупные (более 1 мкм) включения не наблюдались; выделены дополнительные примеры поляризационных волн (белыми стрелками обозначены субмикронные рефрактерные включения). Ограничения в разрешении этих технологий привели к использованию ПЭМ для изучения экстрактов из гранул, используемых для Py-ГХ/МС. d, На примере изображений ПЭМ после дисперсии видны бесчисленные твёрдые частицы в форме осколков или чешуек, размеры которых в основном составляют менее 200 нм в длину и менее 40 нм в ширину. e,f, Поляризационная волновая микроскопия выявляет значительно больше преломляющих включений в случаях деменции, особенно в областях с накоплением иммунных клеток (e) и вдоль стенок сосудов (f). Все изображения были получены от небольшой группы участников (n = 10 для нормального мозга; n = 3 для случаев деменции), чтобы предоставить визуальные доказательства в поддержку аналитической химии.

Связь с деменцией

В статье также рассматриваются 12 мозгов пациентов, умерших от различных видов деменции; у половины из них была диагностирована болезнь Альцгеймера. В этих мозгах было больше пластических веществ по весу, чем в здоровых образцах, — в среднем примерно в три-пять раз больше.

 

«Это немного тревожно», — сказал Кэмпэн, но он подчеркнул, что причинно-следственная связь пока не установлена, отчасти потому, что при деменции часто нарушаются нормальные механизмы очистки мозга.

Тем не менее, эту потенциальную связь между микропластиком и деменцией необходимо изучить подробнее.

Однако общая массовая концентрация пластика в мозге, проанализированном в этом исследовании, увеличилась примерно на 50% за последние 8 лет. Таким образом, мы предполагаем, что экспоненциально растущие концентрации MNP в окружающей среде2,14 могут аналогичным образом увеличивать максимальные внутренние концентрации. 

Несмотря на то, что на данный момент проведено мало исследований на млекопитающих, у рыбок данио-рерио, подвергшихся воздействию постоянных концентраций, поглощение нанопластика достигло стабильного уровня и прекратилось после воздействия15. Однако максимальные внутренние концентрации пропорционально увеличивались при более высоких концентрациях воздействия нанопластика. 

Большинство органов поступило из Бюро судебно-медицинской экспертизы в Альбукерке, штат Нью-Мексико, которое занимается расследованием преждевременных или насильственных смертей.

Полученные данные свидетельствуют о тенденции к увеличению концентрации MNP в мозге и печени. Большинство MNP, обнаруженных в тканях, состоят из ПЭ и, по-видимому, представляют собой нанопластиковые осколки или чешуйки. Концентрация MNP в образцах мозга умерших людей была в 7–30 раз выше, чем в образцах печени или почек, а в образцах мозга людей, страдающих деменцией, концентрация MNP была ещё выше. 

Эти данные являются косвенными и не подтверждают причинно-следственную связь между такими частицами и их влиянием на здоровье. Для этого необходимы усовершенствования аналитических методов, более сложные схемы исследований и гораздо более крупные группы испытуемых. Учитывая экспоненциальный рост содержания MNP в окружающей среде19,20,21, эти данные требуют гораздо более масштабных исследований, чтобы понять, играют ли MNP роль в неврологических расстройствах или других последствиях для здоровья человека.

В 2016 году было собрано в общей сложности 28 образцов тканей мозга, а в 2024 году — 24. Из этих тел также были взяты образцы печени и почек. В них концентрация пластика была примерно в 10 раз ниже, чем в мозге.

«Полученные данные вызывают беспокойство», — сказала Бетани Карни Алмрот, экотоксиколог из Гётеборгского университета в Швеции, которая изучает микропластик, но не участвовала в написании статьи.

Когда дело доходит до этих коварных частиц, «гематоэнцефалический барьер не так надёжен, как нам хотелось бы думать», — сказал Алмрот, имея в виду ряд мембран, которые не дают многим химическим веществам и патогенам проникать в центральную нервную систему. Некоторые частицы оказались слишком крупными, чтобы попасть в мозг или даже в кровь.

“И все же они там”.

Вред микропластика

Нанопластик — это разновидность микропластика диаметром менее одного микрона. Более крупный микропластик не может попасть в мозг. Исследование показало, что большинство нанопластиковых частиц, обнаруженных в мозге, состоят из полиэтилена.

Это наиболее распространённый вид пластика, который используется в пластиковых пакетах, плёнках и многих видах бутылок, предназначенных для хранения жидкостей и продуктов питания.

Исследователи использовали метод газовой хроматографии-масс-спектрометрии пиролиза для измерения содержания пластика в образцах префронтальной коры головного мозга. Этот метод нагревает материалы, а затем определяет их химический состав.

В ходе исследования также использовались различные методы визуализации для поиска и определения характеристик крошечных кусочков пластика, которые в основном состояли из наночастиц.

Это исследование привлекло большое внимание прессы в сентябре 2024 года после того, как The New Lede опубликовала предварительную версию, которая ещё не прошла экспертную оценку. Опубликованная версия очень похожа на предыдущую.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США заявляет на своём веб-сайте, что «современные научные данные не свидетельствуют о том, что уровни содержания микропластика или нанопластика в продуктах питания представляют опасность для здоровья человека».

Американский химический совет, представляющий производителей пластика и химикатов, заявил в своём заявлении, что «мировая индустрия пластмасс стремится к более глубокому научному пониманию микропластика».

В ходе исследования также был изучен ряд образцов мозга, собранных до 2016 года в разных местах Восточного побережья. Все они также содержали пластик, хотя и в меньших концентрациях.

По словам Кэмпена, в предыдущих исследованиях нужно было изучать другие части мозга, помимо белого вещества префронтальной коры.

Однако предварительные исследования уже показали, что крошечные кусочки пластика «практически повсеместно» встречаются в мозге, сказал он.

Еще больше исследований о микропластике

Первоначально опубликовано The New Lede.

Источник: CHD

Оцените автора
( 7 оценок, среднее 5 из 5 )
R&M Статья по вам плачет!
Добавить комментарий

КаналТелеграм