Naukowcy odkryli mnóstwo mikroplastików w próbkach łożysk i smółki

Naukowcy odkryli mnóstwo mikroplastików w próbkach łożysk i smółki

Embrionalne i płodowe etapy życia są podatne na działanie szkodliwych substancji chemicznych w środowisku. Należą do nich mikroplastiki (MP), które znaleziono w wielu żywych organizmach i tkankach i powstają w wyniku środowiskowej degradacji odpadów z tworzyw sztucznych. Wykorzystując próbki tkanki łożyska i smółki, w nowym badaniu zbadano powiązania między narażeniem na MP w czasie ciąży a mikrobiomami.

Uczyć się: Związek między mikroplastikami i mikroflorą w łożysku i smółce: pierwszy dowód u ludzi. Źródło obrazu: SIVStockStudio / Shutterstock

wstęp

MP to cząstki tworzywa sztucznego o średnicy 5 milimetrów (mm) lub mniejszej. Większość MP powstaje w wyniku degradacji tworzyw sztucznych pod wpływem promieniowania UV, czynników biologicznych, ciepła, utleniania lub ekspozycji na światło, lub jest celowo formowana jako mikrosfery włączane do produktów higieny osobistej.

MPs można znaleźć w całym ekosystemie, czy to na lądzie, w powietrzu, w wodzie, czy w łańcuchu pokarmowym. Kilka poprzednich badań wykazało, że ich spożycie i wdychanie przez ludzi może stanowić potencjalne zagrożenie dla zdrowia.

Aktualne badanie opublikowane w czasopiśmie Nauka i technologia o środowisku próbowali je zidentyfikować w próbkach łożyska i smółki. Poprzednie badania wykazały, że niemowlęta mogą być bardziej narażone na działanie MP niż dorośli, co budzi obawy, ponieważ wykazano, że nanocząsteczki polistyrenu przenikają przez barierę łożyskową i przedostają się do tkanki płodu, a także do tkanki łożyska z płuc matki u ssaków.

Doświadczenia na zwierzętach wykazały zdolność spożytych MP do zakłócania normalnej bariery nabłonkowej jelit i wpływania na mikrobiom jelitowy. Brakuje jednak dowodów na to, że zmiany w mikroflorze łożyska mogą wpływać na metabolizm jednostki matczyno-płodowej, powodować cukrzycę ciążową lub zwiększać ryzyko niekorzystnych wyników ciąży, takich jak niska masa urodzeniowa lub poród przedwczesny.

Mikrobiom płodu i wcześniaka zależy od mikrobiomu matki w łożysku, płynie owodniowym i pochwie. To chińskie badanie przeprowadzono na 18 diadach matka-dziecko w celu zidentyfikowania związku między MP łożyska i płodu. Próbki pobrano podczas ciąży i zbadano pod kątem MP za pomocą laserowego spektrometru obrazującego w podczerwieni (LDIR). W związku z tym mikroflorę oceniano za pomocą sekwencjonowania 16S rRNA.

Co wykazało badanie?

Matki biorące udział w badaniu miały średni wiek 32,5 lat i prawidłową masę ciała. Aby zachować dokładność w granicach LDIR, zliczano tylko MP o wielkości 20–500 µm.

We wszystkich próbkach badacze odkryli ślady MP, głównie poliuretanu (PU) i poliamidu (PA). Ponad trzy czwarte MP miało wielkość od 20 do 50 μm. Średnie stężenie MPs w łożysku wynosiło 18 cząstek na gram w porównaniu z 54 cząstkami/g w smółce.

Obecność polipropylenu (PP) w łożysku wykazywała dodatnią korelację z całkowitym MP oraz z PA i polietylenem (PE) w smółce. Łożyskowy polichlorek winylu (PVC) również wykazał pozytywny związek ze smółką PA.

Mikrobiom w próbkach łożyska i smółki wykazał dominację Proteobacteria, Bacteridota i Firmicutes. W tkance łożyska stanowiły one ponad 40%, jedną trzecią i jedną piątą całości, w porównaniu do jednej trzeciej dla pierwszej i trzeciej oraz 28% dla Bacteridota w próbkach smółki. Jednakże różnorodność beta i skład różniły się znacznie pomiędzy tymi dwoma typami próbek.

Wraz ze wzrostem stężenia polietylenu (PE) liczba kilku rodzajów bakterii uległa redukcji. Ogólnie rzecz biorąc, kilka rodzajów wykazało obfite zmiany związane z całkowitą liczbą MP oraz PA i PU.

Na przykład w próbkach łożyska rosnące całkowite stężenia MP i PA były dodatnio skorelowane z liczebnością Porphyromonas. Wzrost PE był powiązany ze spadkiem w kilku rodzajach, w tym Prevotellaceae i Ruminococcus. Przy wyższych poziomach politetrafluoroetylenu (PTFE) lub PVC obserwowano wzrost lub spadek stężenia Escherichia coli.

Próbki smółki wykazały dodatni związek pomiędzy całkowitą MP a niektórymi rodzajami, takimi jak Streptococcus i Clostridia. Ponadto zidentyfikowano również specyficzne powiązania, takie jak dodatnia korelacja między krętkami a PA i ujemna z PU.

Ponownie wielkość cząstek wykazywała różne korelacje z liczebnością kilku rodzajów w mikroflorze łożyska, takich jak Sediminibacterium z MP od 100 do 150 μm w porównaniu z niektórymi Lachnospiraceae z MP w łożysku powyżej 150 μm. W smółce zidentyfikowano także kilka pozytywnych powiązań między niektórymi rodzajami i MP o wielkości 50–100 µm

Jakie są wnioski?

Poprzednie badania wskazują, że dominujący parlamentarzyści różnią się w zależności od regionu i różnych badań. Może to wynikać z różnic w metodach eksperymentalnych.

W tym badaniu narażenie zdominowało PA i PU. Obydwa tworzywa sztuczne są stosowane w wielu obszarach produktów ze względu na ich właściwości użytkowe i wytrzymałościowe. Dlatego też kurz domowy i powietrze w pomieszczeniach mogą zawierać duże stężenia tych MP, co stwarza wysokie ryzyko narażenia kobiet w ciąży i niemowląt.

Inne źródła, takie jak wody gruntowe i wody zbiornikowe, zawierają głównie PA, PE i politereftalan etylenu (PET), ale PU znaleziono w wodzie surowej i konwencjonalnie uzdatnionej wodzie pitnej.

Obecne badanie pokazuje, że PA, PU, ​​PE i PET występują najliczniej w łożysku i smółce, z dodatnimi korelacjami między określonymi MP a całkowitą liczbą MP. Ponadto łożyskowe PCV wykazywało pozytywny związek ze smółką PA. Jednakże te wzorce mogą wynikać z podobnych lub identycznych źródeł nagrywania.

Podwyższony poziom całkowitych MPs i PA w smółce w porównaniu z próbkami łożyska może wskazywać, że płód jest narażony na działanie tych tworzyw sztucznych również innymi drogami, chociaż nagromadzenie tych cząstek w czasie ciąży może być prostszym wyjaśnieniem.

„MPs mogą mieć istotny wpływ antybakteryjny na kluczowych członków mikroflory łożyska i mikroflory smółki”. Znajduje to odzwierciedlenie w spójnym wpływie całkowitych MP, PA i PU na wiele rodzajów mikrobioty smółki.

MPs nie tylko są szeroko obecne w próbkach łożyska i smółki, ale ich stężenia mogą również wpływać na mikrobiomy w jelicie płodu i łożysku.

To „pierwsze badanie oceniające potencjalny wpływ narażenia na MPs na ludzką mikroflorę”.

Niepokojące są rozległe poziomy narażenia wskazane w tym badaniu kobiet w ciąży i smółki płodu. Co więcej, wielkość cząstek jest powiązana ze zmianami w mikrobiomie smółki płodu, przy czym wielkość cząstek od 100 do 500 µm wykazuje silne powiązania z takimi efektami.

Odniesienie:

• 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

.