לאחרונה חומרים מזינים מחקר חוקר את ההשפעות של מיקרו-פלסטיק פוליאתילן טרפתלט (PET) על אוכלוסיית העצבים בג'חנון החזירים.
לימוד: חשיפה אוראלית למיקרופלסטיק משפיעה על הפלסטיות הנוירוכימית של נוירונים תגובתיים בג'חנון החזירי. קרדיט תמונה: SIVStockStudio / Shutterstock.com
קווי דמיון בין מערכת העיכול של האדם והחזיר
הג'חנון הוא החלק האמצעי של המעי הדק שבו מתרחשת עיכול מזון וספיגת חומרי הזנה. מערכת העצבים האנטרית (ENS) מסדירה תגובה חיסונית תקינה, כמו גם הפרשת אנזים ואלקטרוליטים, בתוך הג'חנון.
ה-ENS היא רשת צפופה של קשרים עצביים המרוכזים בשני מקלעות עיקריות כולל מקלעת המיאנטרית (Auerbach's plexus-AP) ומקלעת תת-רירית (Meissner's plexus-MP). מקלעת אורבך נמצאת בין השכבות האורכיות והמעגליות של שריר חלק לכל אורך מערכת העיכול (GI), בעוד שמקלעת מייסנר ממוקמת בקרום הרירי של המעי הדק והגס. יחד, מקלעות אלה מווסתות את הפונקציות המוטוריות וההפרשות של מערכת העיכול.
MP קשורה להעברת תכולת המזון דרך מערכת העיכול. שכבות שרירי המעי רפויות ומגורות באמצעות מולקולות שונות. לדוגמה, שרירי מערכת העיכול רפויים על ידי נוירוטרנסמיטורים מעכבים, כגון תחמוצת חנקן (NO), פפטיד וסואטיבי במעיים (VIP), פורינים, פפטיד פעיל יותרת המוח אדנילט ציקלאז (PACAP), ומעוררים על ידי אצטילכולין (ACh), גלנין (GAL), או טאצ'יקינינים כמו חומר P-SP. באופן השוואתי, תפקודי הפרשת האפיתל מוסדרים על ידי נוירוני המקלעת התת-רירית.
הקשר בין ENS לבין מערכת העיכול בחזירים דומה לזה של בני אדם. כאן ניתן לחלק את המקלעת התת-רירית למקלעת התת-רירית הפנימית (ISP) ולמקלעת התת-רירית החיצונית (OSP). VIP ו-ACh הם נוירוטרנסמיטורים מרכזיים של הנוירונים הפרשת-מוטוריים של מקלעת זה, ו-NO מפגין פעילויות מעכבות.
חשיפה של בני אדם וחזירים לפלסטיק
פלסטיקים רבים חודרים לסביבה הטבעית על ידי יצירת ננו ומיקרופלסטיק באמצעות תהליכים כימיים ופיזיקליים. מחקר אחד הראה שניתן ליצור כ-480 מיליון חלקיקים מבקבוק PET בודד של חצי ליטר.
חשיפה מתמשכת וארוכת טווח לשברי ננו ומיקרו-פלסטיק אלו עלולה להשפיע לרעה על הסביבה ועל כל האורגניזמים החיים. אדם יכול להיחשף למיקרו-פלסטיק דרך עור, שאיפה ודרך הפה.
נוכחות מיקרופלסטיק בבני אדם אושרה בשליה, בחלב אם, בצואה, בריאות, בדם, בטחול, בכיח ובנוזל הסימפונות. חזירים נחשפים גם למיקרו-פלסטיק דרך ההזנה שלהם, אשר עשוי להיות מאוחסן במיכלי פלסטיק או בשקיות ניילון.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי בחר בפוליאתילן טרפתלט (MP-PET) עבור הניסויים שלו מכיוון שהוא נפוץ בתעשיית המזון לאריזת מזון ומשקאות.
בסך הכל נבחרו למחקר זה 15 חזירים לא בשלים מינית שהיו בני שמונה שבועות. בשלב ההתאקלמות, החזירים הוזנו פעמיים במזון מסחרי והייתה להם גישה למים באופן חופשי.
לאחר מכן חולקו חזירים באופן אקראי לקבוצות בקרה, מינון נמוך (LD) או מינון גבוה (HD). במשך 28 ימים, קבוצות ה-LD וה-HD קיבלו 0.1 גרם של MP-PET/יום/חיה וגרם אחד של MP-PET/יום/חיה, בהתאמה. מיקרו-פלסטיקה ניתנה דרך הפה באמצעות מוליך קפסולה פעם ביום. קבוצת הביקורת קיבלה כמוסות ריקות.
לאחר 28 ימי טיפול, החיות הורדמו לפי פרוטוקול סטנדרטי, ודגימות רקמה, כולל קטע של שמונה ס"מ מהג'חנון, נאספו לבדיקות היסטולוגיות.
ממצאי המחקר
בתנאים פיזיולוגיים נורמליים, נוירונים חיוביים של תחמוצת חנקן עצבית (nNOS) נמצאו בשכיחות הגבוהה ביותר בדגימות הביקורת. עם זאת, השפע הזה הופחת באופן משמעותי בקבוצת ה-HD. נצפתה גם הפחתה משמעותית בתאי עצב כולינרגיים בקבוצות HD ו-LD.
חשיפה ל-LD ו-HD MP-PET הפחיתה את אוכלוסיית הנוירונים החיוביים לקוקאין ואמפטמין (CART). עלייה באוכלוסיית הנוירונים נמצאה רק עבור גלנין (GAL). בהשוואה למקלעות התת-ריריות, MP הפגין ירידה באחוז הנוירונים החיוביים ל-SP.
רעילות עצבית זו עשויה לנבוע משינוי ברמות הנוירוטרנסמיטר, הצטברות מיקרופלסטית במיטוכונדריה הגורמת לחוסר תפקוד שלה, נזק פיזי ישיר, אינדוקציה של מתח חמצוני או שיבוש במיקרוביום המעי. הצטברות מיקרופלסטית מעוררת גם ביטוי של חלבונים פרו-אפופטוטיים כמו קספאז 3, חלבון דמוי bcl-2 (BAX) וציטוכרום c, כמו גם ייצור של ציטוקינים פרו-דלקתיים כמו אינטרלוקין 8 (IL-8), גורם גרעיני κB (NF-κB), וגורם נמק גידול α (TNF-α).
לאורך כל תקופת המחקר, לא נצפו שינויים בהתנהגות, בתיאבון, הופעת שלשולים או עיכוב גדילה באף חזיר.
מסקנות
המחקר הנוכחי הצביע על כך שחשיפה אוראלית למיקרופלסטיק משפיעה על תפקוד ה-ENS דרך מסלולים פוטנציאליים נוירוטוקסיים ופרו-דלקתיים. למרות שדרוש מחקר נוסף כדי להבהיר את המנגנונים המדויקים הכרוכים בתהליך זה, ממצאי המחקר מצביעים על כך ש-GAL ו-SP עלולים לגרום לדלקת ב-ENS של הג'חנון החזירי.
