מדענים חושפים כיצד מיקרו-פלסטיקה מסתננת לזרם הדם, לוכד תאים חיסוניים ומשבשים את תפקוד המוח-מעריכים חששות דחופים מפני סיכונים לבריאות האדם לטווח הארוך.
המחקר: מיקרו -פלסטיקה בזרם הדם עלולים לגרום לפקקת מוחית על ידי גרימת חסימת תאים ולהוביל לחריגות נוירוביו -חייווניות. קרדיט תמונה: sivstockstudio / shutterstock
במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת התקדמות מדעיתהחוקרים חקרו את ההשפעה של מיקרו -פלסטיקה על זרימת הדם ותפקודי הנוירובייוווריאליים בעכברים. בעזרת טכניקות הדמיה מתקדמות, הם הבחינו כי המיקרו -פלסטיקה מחסימה כלי דם מוחיים על ידי גרימת תאי חיסון בודדים להילכד בנימים. הממצאים חשפו מנגנון חדשני שבאמצעותו מיקרו-פלסטיקה משבשת בעקיפין את הפונקציות כלי הדם והנוירולוגיות מבלי לחצות את מחסום הדם-מוח.
מיקרו -פלסטיקה ובריאות האדם
מיקרו -פלסטיקה מקורם בשפלת פלסטיק ומוכרים כמזהמים סביבתיים עם סיכונים בריאותיים פוטנציאליים לבני אדם ומערכות אקולוגיות. חלקיקים אלה יכולים להיכנס לגוף האדם באמצעות בליעה, שאיפה או מכשירים רפואיים. מחקרים מראים כי מיקרו-פלסטיקה יכולה לחצות חסמים ביולוגיים, כמו מחסום הדם-מוח, ולקיים אינטראקציה עם מערכות פיזיולוגיות שונות, כולל מערכות החיסון והקרדיווסקולרי.
אמנם פלסטיק ננו-סולם נקשר להפרעות נוירולוגיות (למשל, והחמיר את הפתולוגיה α-synuclein הקשורה למחלת פרקינסון) ודלקת, ההשפעה של מיקרו-פלסטיקה בגודל מיקרון נותרה לא ברורה. מחקרים קודמים הראו כי מיקרו -פלסטיקה יכולה לגרום לתגובות חיסוניות, לשנות את התפקודים הסלולריים ולהשפיע על זלוף הדם, מה שעלול להוביל לתפקוד לקוי של איברים. עם זאת, המנגנונים הספציפיים של שיבושים בכלי הדם או הנוירולוגיים הנגרמים על ידי מיקרופלסטיים, במיוחד in vivo, מובנים בצורה לא טובה.
על המחקר
המחקר הנוכחי השתמש בשיטות שונות in vivo ו- ex vivo כדי לחקור כיצד מיקרו -פלסטיקה משפיעה על זרימת הדם ועל תפקודי הנוירו -חיוביים בעכברים. עכברים גברים בני שמונה שבועות שוכנו בתנאים מבוקרים ושימשו כמודל המחקר. החוקרים הזריקו באופן ורידי עם מיקרו-פלסטיקה של קלקר פלואורסצנטיות בשלושה גדלים-5 מיקרומטר (בגודל מיקרון), 2 מיקרומטר ו -80 ננומטר (ננומטוס)-לעכברים בריכוזים שנועדו לחקות רמות חשיפה אנושיות.
המחקר השתמש בטכניקות הדמיה מתקדמות, כולל הדמיית ניגודיות לייזר ומיקרוסקופיה דו-פוטונית מיניאטורית, כדי להמחיש את המיקרו-פלסטיקה בתוך כלי הדם המוחיים. שיטות אלה סיפקו מעקב בזמן אמת ברזולוציה גבוהה של תנועות מיקרו-פלסטיות ואינטראקציות כלי דם.
כמו כן נאספו דגימות דם לניתוח ציטומטריה זרימה כדי לזהות את תאי החיסון האחראים על ספיגה וחסימה מיקרו -פלסטית. באופן ספציפי, התאים שתויגו במיקרו -פלסטיקה פלואורסצנטית היו ממוינים ומאופיינים כדי להבין את התפקיד של תאי חיסון, כמו נויטרופילים ומקרופאגים, בפגוציטוזיס של מיקרו -פלסטיקה. פגוציטוזיס שינה את המורפולוגיה של תאי החיסון, הגדיל את גודלם (פיזור קדימה) והפחתת גרגיריות (פיזור צד), שתרם לחסימות כלי הדם.
בנוסף, נערכו ניסויים התנהגותיים, כולל בדיקות שדה פתוח, מבוך Y, רוטארוד ובדיקות תלונות מוטות, כדי להעריך את ההשפעות הנוירו-ווהיאוריות של מיקרו-פלסטיקה בעכברים. בדיקות אלה העריכו התנהגות חקר, זיכרון, תיאום מוטורי וסיבולת לאחר חשיפה מיקרו -פלסטית.
הדמיית כתמים לייזר בוצעה גם כדי למדוד זלוף בדם מוחי בנקודות זמן שונות לאחר ההזרקה כדי לקבוע כיצד המיקרו-פלסטיקה השפיעה על זרימת כלי הדם. השילוב של ניתוחים הדמיה, התנהגותיים ותאיים סיפק הבנה מקיפה של האופן בו מיקרו -פלסטיקה מתקשרים עם המערכות כלי הדם והנוירולוגיות.
ממצאי מפתח
המחקר מצא כי מיקרו -פלסטיקה משבשת את תפקודי כלי הדם והנוירובאבוליים על ידי גרימת תאים חיסוניים אשר נטלו אותם להילכד מכנית בכלי מוח צרים. החוקרים צפו בתאים חיסוניים בודדים (המכונים תאי MPL) עמוסים במיקרו-פלסטיקה המכשילה את זרימת הדם, במיוחד בנימים.
חסימות אלה הפחיתו את זלוף הדם המוחי תוך 30 דקות, עם ההשפעות המשמעותיות ביותר בכלי קטן יותר. בניגוד לקרישי דם קלאסיים, חסימות אלה נבעו מלידת תאים פיזית ולא מפעילה טסיות דם או מפלשש.
הניסויים ההתנהגותיים הראו כי עכברים שנחשפו למיקרו -פלסטיקה הראו ירידה בתנועת תנועה, פגעו בזיכרון והפחיתו את התיאום המוטורי. בדיקות שדה פתוח ו- Y-Maze הראו ירידה משמעותית במהירות התנועה ובזיכרון המרחבי, ואילו בדיקות רוטארוד ותלדות מוטות הצביעו על ירידה בכישורים מוטוריים וסיבולת. אף כי ליקויי נוירובייווארל נפתרו תוך ארבעה שבועות, כמה חסימות כלי הדם נמשכו בצפיפות נמוכה יותר.
ניתוח נוסף הצביע על כך שמיקרו -פלסטיקה גדולה יותר (5 מיקרומטר) גרמו לחסימות ממושכות, ואילו חלקיקים קטנים יותר (2 מיקרומטר ו -80 ננומטר) פונו מהר יותר. התוצאות מציטומטריה זרימה חשפו כי פגוציטוזיס של מיקרו -פלסטיקה שינה את המורפולוגיה ותכונות הדבק של תאי החיסון, ותורם לחסימות כלי הדם. ממצאים אלה העלו כי גודל המיקרו -פלסטיקה, הריכוז והאינטראקציות עם תאי חיסון הם גורמים קריטיים בהשפעתם על בריאות כלי הדם והנוירולוגיים.
המחקר הדגיש את הסיכונים הבריאותיים הפוטנציאליים של מיקרו -פלסטיקה, ובמיוחד ביכולתם להכשיל כלי דם ולשבש את תפקוד המוח. עם זאת, המחברים הזהירו כי תרגום ממצאים אלה לבני אדם דורש מחקר נוסף בגלל הבדלים בגודל כלי הדם ובפיזיולוגיה בין עכברים לבני אדם.
מסקנות
לסיכום, הממצאים חשפו את המנגנונים שדרכם מיקרו -פלסטיקה מפסיקה את זרימת הדם ופוגעת בתפקודים נוירוביוראליים באמצעות לכידת תאים חיסוניים בכלי מוחי. נמצא כי גורמים כמו גודל החלקיקים משפיעים על השפעות אלה, כאשר מיקרו -פלסטיקה קטנה יותר הגורמת פחות חסימה.
בעוד שהלקות הנוירו -חיוביות כתוצאה ממיקרו -פלסטיקה בעכברים היו ברובם הפיכים, חסימות כלי דם שיורית נמשכו גם לאחר התאוששות התנהגותית. הממצאים הדגישו את הצורך במחקר נוסף על הסיכונים הבריאותיים לטווח הארוך הנובעים על ידי מיקרו-פלסטיקה, במיוחד אצל אנשים עם מצבים קרדיווסקולריים קיימים או כלי דם צמצמו.