Výskumníci nachádzajú množstvo mikroplastov vo vzorkách placenty a mekónia

Výskumníci nachádzajú množstvo mikroplastov vo vzorkách placenty a mekónia

Embryonálne a fetálne štádiá života sú citlivé na škodlivé chemikálie v životnom prostredí. Patria sem mikroplasty (MP), ktoré sa našli v mnohých živých organizmoch a tkanivách a pochádzajú z environmentálnej degradácie plastového odpadu. Nová štúdia pomocou vzoriek placentárneho tkaniva a mekónia skúma súvislosti medzi vystavením MP počas tehotenstva a mikrobiómami.

Naučte sa: Spojenie medzi mikroplastmi a mikrobiotou v placentách a mekóniu: Prvý dôkaz u ľudí. Obrazový kredit: SIVStockStudio / Shutterstock

úvod

MP sú plastové častice s priemerom 5 milimetrov (mm) alebo menej. Väčšina MP vzniká degradáciou plastov UV žiarením, biologickými činiteľmi, teplom, oxidáciou alebo vystavením svetlu, alebo sú zámerne vytvorené ako mikroguľôčky, ktoré sú začlenené do produktov osobnej starostlivosti.

MP sa nachádzajú v celom ekosystéme, či už na zemi, vo vzduchu, vo vode alebo v potravinovom reťazci. Niekoľko predchádzajúcich štúdií preukázalo ich požitie a vdýchnutie ľuďmi, čo môže predstavovať významné zdravotné riziko.

Aktuálna štúdia publikovaná v časopise Environmentálna veda a technológia sa ich pokúsili identifikovať vo vzorkách placenty a mekónia. Predchádzajúci výskum ukázal, že dojčatá môžu byť viac vystavené MP ako dospelí, čo je znepokojujúce, pretože sa ukázalo, že polystyrénové nanočastice prechádzajú cez placentárnu bariéru a vstupujú do tkaniva plodu, ako aj do placentárneho tkaniva z pľúc matky u cicavcov.

Experimenty na zvieratách preukázali schopnosť požitých MP narušiť normálnu črevnú epiteliálnu bariéru a ovplyvniť črevný mikrobióm. Existuje však nedostatok ľudských dôkazov o potenciáli zmien v placentárnej mikroflóre ovplyvniť metabolizmus matky a plodu, spôsobiť gestačný diabetes mellitus alebo zvýšiť riziko nepriaznivých výsledkov tehotenstva, ako je nízka pôrodná hmotnosť alebo predčasný pôrod.

Fetálny a predčasný mikrobióm závisí od materského mikrobiómu v placente, plodovej vode a vagíne. Táto čínska štúdia bola vykonaná na 18 dyádach matka-dieťa, aby sa zistila súvislosť medzi placentárnymi a fetálnymi MP. Vzorky sa odoberali počas tehotenstva a skúmali sa na MP pomocou laserového infračerveného zobrazovacieho spektrometra (LDIR). V súlade s tým sa mikrobiota hodnotila pomocou sekvenovania 16S rRNA.

Čo ukázala štúdia?

Matky v štúdii mali priemerný vek 32,5 roka a normálnu telesnú hmotnosť. Počítali sa iba MP s veľkosťou 20–500 μm, aby sa zachovala presnosť v rámci limitov LDIR.

Vedci našli stopy MP vo všetkých vzorkách, hlavne polyuretán (PU) a polyamid (PA). Viac ako tri štvrtiny MP mali veľkosť medzi 20 a 50 μm. Priemerná koncentrácia MP v placente bola 18 častíc na gram oproti 54 časticiam/g v mekóniu.

Prítomnosť polypropylénu (PP) v placente vykazovala pozitívnu koreláciu s celkovými MPs a s PA a polyetylénom (PE) v mekóniu. Placentárny polyvinylchlorid (PVC) tiež vykazoval pozitívnu súvislosť s mekóniom PA.

Mikrobióm vo vzorkách placenty a mekónia vykazoval dominanciu Proteobaktérií, Bacteroidota a Firmicutes. V placentárnom tkanive tieto predstavovali viac ako 40 %, jednu tretinu a jednu pätinu z celkového počtu, v porovnaní s jednou tretinou pre prvú a tretinu a 28 % pre Bacteroidota vo vzorkách mekónia. Avšak beta diverzita a zloženie sa medzi týmito dvoma typmi vzoriek výrazne líšili.

So zvyšujúcou sa koncentráciou polyetylénu (PE) bolo zredukovaných niekoľko bakteriálnych rodov. Celkovo niekoľko rodov vykazovalo bohaté zmeny spojené s celkovým počtom MP a s PA a PU.

Napríklad vo vzorkách placenty boli zvyšujúce sa celkové koncentrácie MP a PA pozitívne korelované s množstvom Porphyromonas. Zvýšenie PE bolo spojené s poklesom niekoľkých rodov, vrátane Prevotellaceae a Ruminococcus. Pri vyšších hladinách polytetrafluóretylénu (PTFE) alebo PVC došlo k zvýšeniu alebo zníženiu koncentrácie Escherichia coli.

Vzorky mekónia preukázali pozitívnu súvislosť medzi celkovým MP a niektorými rodmi, ako sú Streptococcus a Clostridia. Okrem toho boli identifikované aj špecifické asociácie, ako je pozitívna korelácia medzi treponémom a PA a negatívna korelácia s PU.

Veľkosť častíc opäť vykazovala rôzne korelácie s množstvom niekoľkých rodov v placentárnej mikrobiote, ako je Sediminibacterium s MP medzi 100 a 150 μm v porovnaní s určitými Lachnospiraceae s MP nad 150 μm v placente. V mekóniu bolo tiež identifikovaných niekoľko pozitívnych asociácií medzi určitými rodmi a MP s veľkosťou 50–100 μm

Aké sú závery?

Predchádzajúce štúdie naznačujú, že prevládajúce MP sa medzi regiónmi a štúdiami líšia. Môže to byť spôsobené rozdielmi v experimentálnych metódach.

V tejto štúdii dominovala expozícia PA a PU. Obidva plasty sa používajú v mnohých oblastiach výrobkov kvôli ich výkonu a odolnosti. Prach v domácnosti a vnútorný vzduch preto môžu obsahovať vysoké koncentrácie týchto MP, čo predstavuje vysoké riziko expozície pre tehotné ženy a dojčatá.

Iné zdroje, ako je podzemná voda a voda z nádrží, obsahujú hlavne PA, PE a polyetyléntereftalát (PET), ale PU sa nachádza v surovej vode a konvenčne upravovanej pitnej vode.

Súčasná štúdia ukazuje, že PA, PU, ​​PE a PET sú najhojnejšie v placente a mekóniu, s pozitívnymi koreláciami medzi špecifickými MP a celkovým MP. Okrem toho placentárny PVC vykazoval pozitívnu súvislosť s mekóniom PA. Tieto vzory však môžu byť spôsobené podobnými alebo identickými zdrojmi záznamu.

Zvýšené hladiny celkových MP a PA v mekóniu v porovnaní so vzorkami placenty môžu naznačovať, že plod je vystavený týmto plastom aj inými cestami, hoci akumulácia týchto častíc počas tehotenstva môže byť jednoduchším vysvetlením.

"MPs môžu mať dôležitý antibakteriálny účinok na kľúčových členov placentárnej mikrobioty a mikrobioty mekónia." To sa odráža v konzistentnom účinku celkových MP, PA a PU na viaceré rody mikrobioty mekónia.

MPs sú nielen široko prítomné vo vzorkách placenty a mekónia, ale ich koncentrácie môžu tiež ovplyvniť mikrobiómy vo fetálnom čreve a placente.

Toto je „prvá štúdia, ktorá sa zaoberá možnými účinkami expozície MPs na ľudskú mikroflóru“.

Rozsiahle úrovne expozície uvedené v tejto štúdii tehotných žien a fetálneho mekónia sú znepokojujúce. Okrem toho veľkosť častíc súvisí so zmenami vo fetálnom mikrobióme mekónia, pričom veľkosť medzi 100 a 500 μm vykazuje silné asociácie s takýmito účinkami.

Referencia:

• 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

.