Forskere finder en overflod af mikroplastik i placenta og meconiumprøver

Forskere finder en overflod af mikroplastik i placenta og meconiumprøver

De embryonale og føtale stadier af livet er sårbare over for skadelige kemikalier i miljøet. Disse omfatter mikroplastik (MP'er), som er fundet i mange levende organismer og væv og kommer fra miljønedbrydning af plastikaffald. Ved hjælp af placentavæv og meconiumprøver undersøger en ny undersøgelse sammenhængen mellem eksponering for MP'er under graviditet og mikrobiomer.

Lære: Forbindelsen mellem mikroplastik og mikrobiota i placenta og meconium: Det første bevis hos mennesker. Billedkredit: SIVStockStudio / Shutterstock

indledning

MP'er er plastikpartikler med en diameter på 5 millimeter (mm) eller mindre. De fleste MP'er dannes gennem nedbrydning af plast ved UV-stråling, biologiske midler, varme, oxidation eller lyseksponering, eller er bevidst dannet som mikrosfærer, der er inkorporeret i produkter til personlig pleje.

MP'er findes i hele økosystemet, det være sig på landjorden, i luften, i vandet eller i fødekæden. Adskillige tidligere undersøgelser har vist, at deres indtagelse og indånding af mennesker, potentielt udgør en betydelig sundhedsrisiko.

Den aktuelle undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi, forsøgte at identificere dem i placenta- og meconiumprøver. Tidligere forskning har vist, at spædbørn kan være mere udsat for MP'er end voksne, hvilket er en bekymring, fordi polystyrennanopartikler har vist sig at krydse placentabarrieren for at trænge ind i fostervæv såvel som placentavæv fra moderens lunge hos pattedyr.

Dyreforsøg demonstrerede evnen hos indtagne MP'er til at forstyrre den normale tarmepitelbarriere og påvirke tarmmikrobiomet. Der er dog mangel på menneskelig evidens for potentialet for ændringer i placenta mikrobiota til at påvirke moderens-føtal enheds metabolisme, forårsage svangerskabsdiabetes mellitus eller øge risikoen for uønskede graviditetsudfald såsom lav fødselsvægt eller for tidlig fødsel.

Det føtale og præmature mikrobiom afhænger af moderens mikrobiom i moderkagen, fostervandet og skeden. Denne kinesiske undersøgelse blev udført på 18 mor-spædbarn dyader for at identificere en sammenhæng mellem placenta og føtale MP'er. Prøver blev indsamlet under graviditet og undersøgt for MP'er ved hjælp af et laser-infrarødt billeddannelsesspektrometer (LDIR). Følgelig blev mikrobiota vurderet under anvendelse af 16S rRNA-sekventering.

Hvad viste undersøgelsen?

Mødrene i undersøgelsen havde en gennemsnitsalder på 32,5 år og en normal kropsvægt. Kun MP'er på 20-500 μm i størrelse blev talt for at holde nøjagtigheden inden for LDIR-grænserne.

Forskerne fandt spor af MP'er i alle prøver, hovedsageligt polyurethan (PU) og polyamid (PA). Mere end tre fjerdedele af parlamentsmedlemmerne var mellem 20 og 50 μm store. Den gennemsnitlige koncentration af MP'er i placenta var 18 partikler pr. gram mod 54 partikler/g i meconium.

Tilstedeværelsen af ​​polypropylen (PP) i placenta viste en positiv korrelation med totale MP'er og med PA og polyethylen (PE) i meconium. Placental polyvinylchlorid (PVC) viste også en positiv sammenhæng med meconium PA.

Mikrobiomet i placenta- og meconiumprøver viste en dominans af Proteobacteria, Bacteroidota og Firmicutes. I placentavæv udgjorde disse over 40 %, en tredjedel og en femtedel af det samlede antal, mod en tredjedel hver for den første og tredje og 28 % for Bacteroidota i meconiumprøver. Imidlertid adskilte beta-diversitet og sammensætning sig væsentligt mellem de to typer prøver.

Flere bakterieslægter blev reduceret med stigende koncentrationer af polyethylen (PE). Overordnet set viste flere slægter rigelige ændringer forbundet med det samlede antal parlamentsmedlemmer og med PA og PU.

For eksempel i placentaprøver var stigende totale MP- og PA-koncentrationer positivt korreleret med forekomsten af ​​Porphyromonas. PE-stigning var forbundet med fald i flere slægter, herunder Prevotellaceae og Ruminococcus. Ved højere niveauer af polytetrafluorethylen (PTFE) eller PVC var der en stigning eller et fald i koncentrationen af ​​Escherichia coli.

Meconiumprøver viste en positiv sammenhæng mellem den totale MP og nogle slægter såsom Streptococcus og Clostridia. Derudover blev der også identificeret specifikke associationer, såsom en positiv korrelation mellem treponema og PA og en negativ med PU.

Igen viste partikelstørrelse forskellige korrelationer med forekomsten af ​​flere slægter i placenta-mikrobiotaen, såsom Sediminibacterium med MP'er mellem 100 og 150 μm sammenlignet med visse Lachnospiraceae med MP'er over 150 μm i placenta. Adskillige positive associationer mellem visse slægter og MP'er med en størrelse på 50-100 μm blev også identificeret i meconium

Hvad er konklusionerne?

Tidligere undersøgelser viser, at de overvejende parlamentsmedlemmer er forskellige mellem regioner og på tværs af undersøgelser. Dette kan skyldes forskelle i eksperimentelle metoder.

PA og PU dominerede eksponeringen i denne undersøgelse. Begge plastmaterialer bruges i adskillige produktområder på grund af deres ydeevne og modstandsegenskaber. Husholdningsstøv og indendørs luft kan derfor indeholde høje koncentrationer af disse MP'er, hvilket udgør en høj risiko for eksponering for gravide kvinder og spædbørn.

Andre kilder som grundvand og reservoirvand har hovedsageligt PA, PE og polyethylenterephthalat (PET), men PU er fundet i råvand og konventionelt behandlet drikkevand.

Den aktuelle undersøgelse viser, at PA, PU, ​​PE og PET er mest udbredt i placenta og meconium, med positive korrelationer mellem specifikke parlamentsmedlemmer og samlede parlamentsmedlemmer. Desuden viste placenta PVC en positiv sammenhæng med meconium PA. Disse mønstre kan dog skyldes lignende eller identiske optagelseskilder.

De øgede niveauer af totale MP'er og PA i meconium sammenlignet med placentaprøver kan indikere, at fosteret også er udsat for disse plastik ad andre veje, selvom ophobning af disse partikler under graviditet kan være en enklere forklaring.

"MP'er kan have en vigtig antibakteriel effekt på nøglemedlemmer af placenta mikrobiota og meconium mikrobiota." Dette afspejles i den konsekvente effekt af samlede MP'er, PA og PU på flere meconium mikrobiota-slægter.

MP'er er ikke kun almindeligt forekommende i placenta- og meconiumprøver, men deres koncentrationer kan også påvirke mikrobiomer i fosterets tarm og placenta.

Dette er "den første undersøgelse, der adresserer de potentielle virkninger af parlamentsmedlemmers eksponering på den menneskelige mikrobiota."

De omfattende eksponeringsniveauer, som denne undersøgelse viser af gravide kvinder og føtalt meconium, er bekymrende. Endvidere er partikelstørrelse relateret til ændringer i fosterets meconiummikrobiom, med en størrelse mellem 100 og 500 μm, der viser robuste associationer til sådanne effekter.

Reference:

• Liu, S. et al. (2022). Die Assoziation zwischen Mikroplastik und Mikrobiota in Plazentas und Mekonium: Der erste Beweis beim Menschen. Umweltwissenschaft und -technologie. https://doi.org/10.1021/acs.est.2c04706. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c04706

.