Forskare hittar ett överflöd av mikroplaster i moderkakor och mekoniumprover

Forskare hittar ett överflöd av mikroplaster i moderkakor och mekoniumprover

De embryonala och fosterstadierna i livet är känsliga för skadliga kemikalier i miljön. Dessa inkluderar mikroplaster (MPs), som har hittats i många levande organismer och vävnader och kommer från miljöförstöring av plastavfall. Med hjälp av placentavävnad och mekoniumprover undersöker en ny studie kopplingarna mellan exponering för MPs under graviditet och mikrobiomer.

Lära sig: Sambandet mellan mikroplaster och mikrobiota i moderkakor och mekonium: Det första beviset hos människor. Bildkredit: SIVStockStudio / Shutterstock

introduktion

MP är plastpartiklar med en diameter på 5 millimeter (mm) eller mindre. De flesta MP bildas genom nedbrytning av plast genom UV-strålning, biologiska ämnen, värme, oxidation eller ljusexponering, eller är avsiktligt bildade som mikrosfärer som ingår i personliga hygienprodukter.

MP finns i hela ekosystemet, vare sig det är på land, i luften, i vattnet eller i näringskedjan. Flera tidigare studier har visat att deras intag och inandning av människor, potentiellt utgör en betydande hälsorisk.

Den aktuella studien, publicerad i tidskriften Miljövetenskap och teknik, försökte identifiera dem i placenta- och mekoniumprover. Tidigare forskning har visat att spädbarn kan vara mer exponerade för MP än vuxna, vilket är ett problem eftersom polystyrennanopartiklar har visat sig passera placentabarriären för att komma in i fostervävnad såväl som placentavävnad från moderns lunga hos däggdjur.

Djurförsök visade förmågan hos intagna MP:er att bryta den normala tarmepitelbarriären och påverka tarmmikrobiomet. Det finns dock en brist på mänskliga bevis på potentialen för förändringar i placenta mikrobiota för att påverka metabolismen av moder- och fosterenhet, orsaka graviditetsdiabetes mellitus eller öka risken för negativa graviditetsutfall såsom låg födelsevikt eller för tidig födsel.

Fostrets och prematura mikrobiomet beror på moderns mikrobiomet i moderkakan, fostervattnet och slidan. Den här kinesiska studien genomfördes på 18 moder- och spädbarnsdyader för att identifiera ett samband mellan placenta och foster MPs. Prover samlades in under graviditeten och undersöktes för MP:er med hjälp av en laser infraröd avbildningsspektrometer (LDIR). Följaktligen utvärderades mikrobiota med användning av 16S rRNA-sekvensering.

Vad visade studien?

Mödrarna i studien hade en medelålder på 32,5 år och en normal kroppsvikt. Endast MP:er 20–500 μm i storlek räknades för att hålla noggrannheten inom LDIR-gränserna.

Forskarna hittade spår av MP i alla prover, främst polyuretan (PU) och polyamid (PA). Mer än tre fjärdedelar av parlamentsledamöterna var mellan 20 och 50 μm stora. Medelkoncentrationen av MPs i placentan var 18 partiklar per gram mot 54 partiklar/g i mekonium.

Närvaron av polypropen (PP) i moderkakan visade en positiv korrelation med totala MP och med PA och polyeten (PE) i mekonium. Placental polyvinylklorid (PVC) visade också en positiv association med mekonium PA.

Mikrobiomet i placenta- och mekoniumprover visade en dominans av Proteobacteria, Bacteroidota och Firmicutes. I placentavävnad stod dessa för över 40 %, en tredjedel och en femtedel av det totala antalet, mot en tredjedel vardera för första och tredje och 28 % för Bacteroidota i mekoniumprover. Men beta-diversiteten och sammansättningen skiljde sig signifikant mellan de två typerna av prover.

Flera bakteriesläkten reducerades med ökande koncentrationer av polyeten (PE). Sammantaget visade flera släkten rikliga förändringar förknippade med totala parlamentsledamöter och med PA och PU.

Till exempel, i placentaprover, var ökande totala MP- och PA-koncentrationer positivt korrelerade med förekomsten av Porphyromonas. PE-ökning var associerad med minskningar i flera släkten, inklusive Prevotellaceae och Ruminococcus. Vid högre halter av polytetrafluoreten (PTFE) eller PVC skedde en ökning eller minskning av koncentrationen av Escherichia coli.

Mekoniumprover visade ett positivt samband mellan den totala MP och vissa släkten såsom Streptococcus och Clostridia. Dessutom identifierades också specifika associationer, såsom en positiv korrelation mellan treponema och PA och en negativ med PU.

Återigen visade partikelstorleken olika korrelationer med förekomsten av flera släkten i placentamikrobiotan, såsom Sediminibacterium med MP mellan 100 och 150 μm jämfört med vissa Lachnospiraceae med MP över 150 μm i placentan. Flera positiva samband mellan vissa släkten och MP:er med en storlek på 50–100 μm identifierades också i mekonium

Vilka är slutsatserna?

Tidigare studier tyder på att de dominerande riksdagsledamöterna skiljer sig åt mellan regioner och mellan studier. Detta kan bero på skillnader i experimentella metoder.

PA och PU dominerade exponeringen i denna studie. Båda plasterna används inom många produktområden på grund av deras prestanda och motståndsegenskaper. Hushållsdamm och inomhusluft kan därför innehålla höga koncentrationer av dessa MP, vilket utgör en hög risk för exponering för gravida kvinnor och spädbarn.

Andra källor som grundvatten och reservoarvatten har främst PA, PE och polyetylentereftalat (PET), men PU har hittats i råvatten och konventionellt behandlat dricksvatten.

Den aktuella studien visar att PA, PU, ​​PE och PET är vanligast i placenta och mekonium, med positiva korrelationer mellan specifika parlamentsledamöter och totala parlamentsledamöter. Dessutom visade placenta PVC ett positivt samband med mekonium PA. Dessa mönster kan dock bero på liknande eller identiska inspelningskällor.

De ökade nivåerna av totala MP och PA i mekonium jämfört med placentaprover kan tyda på att fostret exponeras för dessa plaster även via andra vägar, även om ansamling av dessa partiklar under graviditeten kan vara en enklare förklaring.

"MPs kan ha en viktig antibakteriell effekt på nyckelmedlemmar i placentamikrobiotan och mekoniummikrobiotan." Detta återspeglas i den konsekventa effekten av totala MP, PA och PU på flera mekoniummikrobiota-släkten.

MPs är inte bara allmänt närvarande i placenta- och mekoniumprover, utan deras koncentrationer kan också påverka mikrobiomen i fostrets tarm och placenta.

Detta är "den första studien för att ta itu med de potentiella effekterna av parlamentsledamots exponering på den mänskliga mikrobiotan."

De omfattande exponeringsnivåer som indikeras av denna studie av gravida kvinnor och fostermekonium är oroande. Dessutom är partikelstorlek relaterad till förändringar i fostrets mekoniummikrobiomet, med en storlek mellan 100 och 500 μm som visar robusta associationer med sådana effekter.

Hänvisning:

• 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

.