Forskere finner en overflod av mikroplast i morkaker og mekoniumprøver

Forskere finner en overflod av mikroplast i morkaker og mekoniumprøver

De embryonale og fosterstadier i livet er sårbare for skadelige kjemikalier i miljøet. Disse inkluderer mikroplast (MP), som er funnet i mange levende organismer og vev og kommer fra miljønedbrytning av plastavfall. Ved hjelp av placentavev og mekoniumprøver undersøker en ny studie sammenhengen mellom eksponering for MPs i svangerskapet og mikrobiomer.

Lære: Sammenhengen mellom mikroplast og mikrobiota i morkaker og mekonium: Det første beviset hos mennesker. Bildekreditt: SIVStockStudio / Shutterstock

introduksjon

MPer er plastpartikler med en diameter på 5 millimeter (mm) eller mindre. De fleste MP-er dannes gjennom nedbrytning av plast ved UV-stråling, biologiske midler, varme, oksidasjon eller lyseksponering, eller er med vilje dannet som mikrosfærer som er inkorporert i produkter for personlig pleie.

MPs finnes i hele økosystemet, enten det er på land, i luften, i vann eller i næringskjeden. Flere tidligere studier har vist at deres inntak og innånding av mennesker, potensielt utgjør en betydelig helserisiko.

Den nåværende studien, publisert i tidsskriftet Miljøvitenskap og teknologi, forsøkte å identifisere dem i placenta- og mekoniumprøver. Tidligere forskning har vist at spedbarn kan være mer utsatt for MPs enn voksne, noe som er en bekymring fordi polystyrennanopartikler har vist seg å krysse placentabarrieren for å komme inn i fostervev så vel som placentavev fra mors lunge hos pattedyr.

Dyreforsøk demonstrerte evnen til inntatte parlamentsmedlemmer til å forstyrre den normale tarmepitelbarrieren og påvirke tarmmikrobiomet. Det er imidlertid mangel på menneskelig bevis på potensialet for endringer i placenta mikrobiota for å påvirke metabolismen av mor-føtal enhet, forårsake svangerskapsdiabetes mellitus eller øke risikoen for uønskede graviditetsutfall som lav fødselsvekt eller for tidlig fødsel.

Foster- og prematurmikrobiomet avhenger av morsmikrobiomet i morkaken, fostervannet og skjeden. Denne kinesiske studien ble utført på 18 mor-spedbarn-dyader for å identifisere en assosiasjon mellom placenta- og foster-parlamentsmedlemmer. Prøver ble samlet under graviditet og undersøkt for MPs ved hjelp av et laser infrarødt bildespektrometer (LDIR). Følgelig ble mikrobiota vurdert ved bruk av 16S rRNA-sekvensering.

Hva viste studien?

Mødrene i studien hadde en gjennomsnittsalder på 32,5 år og normal kroppsvekt. Bare MP-er 20–500 μm i størrelse ble talt for å holde nøyaktigheten innenfor LDIR-grensene.

Forskerne fant spor av MP i alle prøver, hovedsakelig polyuretan (PU) og polyamid (PA). Mer enn tre fjerdedeler av parlamentsmedlemmer var mellom 20 og 50 μm store. Gjennomsnittlig konsentrasjon av MP i morkaken var 18 partikler per gram mot 54 partikler/g i mekonium.

Tilstedeværelsen av polypropylen (PP) i placenta viste en positiv korrelasjon med total MP og med PA og polyetylen (PE) i mekonium. Placental polyvinylklorid (PVC) viste også en positiv assosiasjon med mekonium PA.

Mikrobiomet i placenta- og mekoniumprøver viste en dominans av Proteobacteria, Bacteroidota og Firmicutes. I placentavev utgjorde disse over 40 %, en tredjedel og en femtedel av totalen, mot en tredjedel hver for første og tredje og 28 % for Bacteroidota i mekoniumprøver. Imidlertid var beta-mangfoldet og sammensetningen betydelig forskjellig mellom de to prøvetypene.

Flere bakterieslekter ble redusert med økende konsentrasjoner av polyetylen (PE). Samlet sett viste flere slekter rikelige endringer assosiert med totale parlamentsmedlemmer og med PA og PU.

For eksempel, i placentaprøver, var økende totale MP- og PA-konsentrasjoner positivt korrelert med forekomsten av Porphyromonas. Økning i PE var assosiert med reduksjoner i flere slekter, inkludert Prevotellaceae og Ruminococcus. Ved høyere nivåer av polytetrafluoretylen (PTFE) eller PVC var det en økning eller reduksjon i konsentrasjonen av Escherichia coli.

Mekoniumprøver viste en positiv assosiasjon mellom den totale MP og noen slekter som Streptococcus og Clostridia. I tillegg ble det også identifisert spesifikke assosiasjoner, for eksempel en positiv korrelasjon mellom treponema og PA og en negativ med PU.

Igjen viste partikkelstørrelse forskjellige korrelasjoner med forekomsten av flere slekter i placenta-mikrobiotaen, slik som Sediminibacterium med MP-er mellom 100 og 150 μm sammenlignet med visse Lachnospiraceae med MP-er over 150 μm i placenta. Flere positive assosiasjoner mellom visse slekter og MP-er med en størrelse på 50–100 μm ble også identifisert i mekonium

Hva er konklusjonene?

Tidligere studier indikerer at de dominerende parlamentsmedlemmer er forskjellige mellom regioner og på tvers av studier. Dette kan skyldes forskjeller i eksperimentelle metoder.

PA og PU dominerte eksponeringen i denne studien. Begge plastene brukes i en rekke produktområder på grunn av deres ytelse og motstandsegenskaper. Husholdningsstøv og inneluft kan derfor inneholde høye konsentrasjoner av disse MP-ene, noe som utgjør en høy risiko for eksponering for gravide kvinner og spedbarn.

Andre kilder som grunnvann og reservoarvann har hovedsakelig PA, PE og polyetylentereftalat (PET), men PU er funnet i råvann og konvensjonelt behandlet drikkevann.

Den nåværende studien viser at PA, PU, ​​PE og PET er mest rikelig i placenta og mekonium, med positive korrelasjoner mellom spesifikke parlamentsmedlemmer og totale parlamentsmedlemmer. Videre viste placenta PVC en positiv assosiasjon med mekonium PA. Disse mønstrene kan imidlertid skyldes lignende eller identiske opptakskilder.

De økte nivåene av total MP og PA i mekonium sammenlignet med placentaprøver kan tyde på at fosteret er eksponert for disse plastikkene også via andre ruter, selv om akkumulering av disse partiklene under graviditet kan være en enklere forklaring.

"MPs kan ha en viktig antibakteriell effekt på nøkkelmedlemmer av morkakemikrobiotaen og mekoniummikrobiotaen." Dette gjenspeiles i den konsistente effekten av totale parlamentsmedlemmer, PA og PU på flere mekoniummikrobiota-slekter.

Ikke bare er MP-er mye til stede i placenta- og mekoniumprøver, men konsentrasjonene deres kan også påvirke mikrobiomene i fosterets tarm og placenta.

Dette er "den første studien som tar for seg de potensielle effektene av parlamentsmedlemmers eksponering på den menneskelige mikrobiotaen."

De omfattende eksponeringsnivåene som er indikert av denne studien av gravide kvinner og føtalt mekonium er bekymringsfulle. Videre er partikkelstørrelse relatert til endringer i fosterets mekoniummikrobiom, med en størrelse mellom 100 og 500 μm som viser robuste assosiasjoner til slike effekter.

Referanse:

• 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

.