Mikroplasty sa v posledných rokoch stali jednou z najdiskutovanejších environmentálnych a zdravotných tém. Vedci ich identifikovali v ľudskej krvi, pľúcach, placente aj ďalších tkanivách. Otázka, do akej miery ovplyvňujú naše zdravie, však stále zostáva otvorená. Nová štúdia vedcov z Columbijskej univerzity a Kalifornskej univerzity v Berkeley prináša ďalší dielik do tejto skladačky. Výskumný tím, na ktorom sa podieľali Wei Min a Teresa Head-Gordonová, skúmal, čo sa deje na povrchu plastových častíc pri kontakte s vodou. Výsledky naznačujú, že niektoré bežné plasty môžu vytvárať vysoko reaktívne molekuly aj bez pôsobenia slnečného žiarenia či pridania ďalších chemických látok.

Čo sa stane, keď sa mikroplasty dostanú do kontaktu s vodou?

Vedci sa zamerali na vznik takzvaných hydroxylových radikálov. Ide o mimoriadne reaktívne molekuly, ktoré dokážu reagovať s bielkovinami, tukmi aj ďalšími dôležitými súčasťami buniek. Ak organizmus nedokáže dostatočne regulovať pôsobenie reaktívnych foriem kyslíka, môže vzniknúť oxidačný stres. Ten sa spája s poškodzovaním bunkových štruktúr a so zápalovými procesmi.

Zaujímavé je, že podľa laboratórnych výsledkov môže tvorbu týchto radikálov podporovať samotné rozhranie medzi plastom a vodou. To spochybňuje predstavu, že plastové častice sú za bežných podmienok vždy chemicky neaktívne. Ich povrch môže zohrávať aktívnu úlohu v reakciách, ktoré sú z biologického hľadiska významné.

Šesť druhov plastov pod drobnohľadom. Ktoré reagovali najvýraznejšie?

Výskumníci porovnávali šesť typov plastov, s ktorými sa stretávame aj v každodennom živote.

Všetkých šesť materiálov v experimentoch vykazovalo schopnosť vytvárať hydroxylové radikály. Rozdiely medzi nimi však boli výrazné. Najvyššiu aktivitu zaznamenali vedci pri polyetyléne a polypropyléne. Naopak, PET a PMMA patrili medzi najmenej reaktívne materiály.

Významnú úlohu zohrávala hydrofóbnosť plastu, teda vlastnosť materiálu odpudzovať vodu. Čím výraznejšie sa táto vlastnosť prejavovala, tým intenzívnejšiu tvorbu radikálov vedci pozorovali. To však automaticky neznamená, že obaly vyrobené z polyetylénu alebo polypropylénu predstavujú pre človeka väčšie zdravotné riziko než PET fľaše. Laboratórna chemická reaktivita totiž nie je totožná so skutočnou mierou zdravotného rizika.

Červené krvinky menili tvar a niektoré sa rozpadli

Jedným z najzaujímavejších experimentov bolo sledovanie účinku plastových častíc na myšie červené krvinky. Výskumníci pozorovali, že pri kontakte s mikroplastmi dochádzalo k zmenám ich tvaru a v niektorých prípadoch aj k narušeniu bunkovej membrány a rozpadu buniek. Tento proces sa označuje ako hemolýza.

Vedci zároveň zaznamenali súvislosť medzi intenzitou tvorby reaktívnych radikálov a mierou poškodenia krviniek. Čím viac radikálov materiál produkoval, tým výraznejšie poškodenie sa v testovaných podmienkach objavovalo. Dôležité však je, že experimenty prebiehali na myších krvinkách mimo živého organizmu. Výsledky preto nemožno automaticky prenášať na ľudskú krv ani z nich vyvodzovať, že mikroplasty spôsobujú rozpad červených krviniek u ľudí.

Ako sa mikroplasty dostávajú do nášho tela?

Mikroplastom sa v súčasnom prostredí prakticky nedokážeme úplne vyhnúť. Ich zdrojom nie sú iba plastové fľaše či obaly na potraviny. Do organizmu sa môžu dostávať predovšetkým dvoma cestami: prostredníctvom tráviaceho systému a dýchacích ciest. Pri konzumácii jedla a nápojov môžeme prijímať drobné plastové častice, ktoré sa do potravín dostali počas výroby, spracovania, skladovania alebo z okolitého prostredia. K uvoľňovaniu častíc z niektorých plastových materiálov môže prispievať aj ich zahrievanie či mechanické opotrebovanie.

Ďalším zdrojom je vzduch. Mikroplasty sa uvoľňujú z textílií, syntetických kobercov, pneumatík a ďalších výrobkov. Následne sa stávajú súčasťou prachu, ktorý môžeme vdýchnuť. Menšie častice, najmä nanoplasty, vzbudzujú osobitnú pozornosť. Vedci skúmajú ich schopnosť prechádzať cez biologické bariéry a prenikať do rôznych tkanív.

Môžu mikroplasty súvisieť s rakovinou, neplodnosťou či ochoreniami srdca?

Výskum možných zdravotných následkov mikroplastov sa neobmedzuje iba na poškodenie krviniek. Vedci skúmajú ich možné pôsobenie na kardiovaskulárny systém, reprodukčné zdravie, nervovú sústavu, metabolizmus aj imunitné reakcie. Pozornosť vyvolávajú najmä výskumy, ktoré identifikovali mikroplasty v ľudských tkanivách, a pozorovacie štúdie naznačujúce súvislosti s niektorými ochoreniami.

Zároveň je potrebné rozlišovať medzi prítomnosťou plastových častíc v organizme, štatistickou súvislosťou s ochorením a dôkazom, že konkrétne ochorenie skutočne spôsobujú. Zatiaľ nemáme dostatok dôkazov na tvrdenie, že bežná každodenná expozícia mikroplastom priamo spôsobuje rakovinu, neplodnosť alebo neurologické ochorenia. Nové laboratórne zistenia však pomáhajú vedcom lepšie pochopiť možné mechanizmy ich pôsobenia.

Prečo môžu byť najmenšie častice najproblematickejšie?

Pri mikroplastoch nerozhoduje iba ich chemické zloženie, ale aj veľkosť, tvar a povrch. „Čím menšia je plastová častica, tým väčší povrch môže mať v pomere k svojmu objemu. Pri rovnakom množstve materiálu tak môže väčší celkový povrch poskytovať viac priestoru na chemické reakcie s okolitou vodou.“ vysvetlil profesor Wei Min z Columbijskej univerzity, jeden z autorov štúdie.

Práve preto vedci venujú čoraz väčšiu pozornosť nanoplastom, ktorých rozmery sú ešte menšie než pri mikroplastoch.  Nový výskum poskytuje možné vysvetlenie, prečo môže byť povrchová aktivita plastových častíc dôležitá pri posudzovaní ich biologických účinkov.

Čo môžeme urobiť, aby sme príjem mikroplastov obmedzili?

Hoci vedci stále skúmajú skutočnú mieru zdravotného rizika, niektoré jednoduché opatrenia môžu znižovať zbytočný kontakt s plastovými časticami. Pri ohrievaní jedla je vhodné uprednostniť sklenené alebo keramické nádoby pred plastovými, najmä ak výrobca plastového obalu výslovne neuvádza jeho vhodnosť na daný spôsob použitia. Pomôcť môže aj obmedzenie používania jednorazových plastových obalov, pravidelné odstraňovanie prachu v domácnosti či používanie kvalitných opakovane použiteľných nádob. Tieto opatrenia však nemožno považovať za preukázanú prevenciu konkrétnych ochorení spôsobených mikroplastmi.

Vedci odhalili možný mechanizmus. Na definitívne závery si ešte počkáme

Nová štúdia prináša dôležité poznatky o tom, ako sa plastové častice správajú vo vodnom prostredí a prečo môžu byť biologicky aktívnejšie, než sa pôvodne predpokladalo. Jej najväčším prínosom nie je dôkaz, že mikroplasty poškodzujú ľudské telo, ale identifikácia chemického procesu, ktorý by k takémuto poškodeniu mohol prispievať.

Ďalší výskum bude musieť ukázať, či tieto reakcie prebiehajú aj v ľudskom organizme, pri akých koncentráciách a či ich prirodzené ochranné mechanizmy dokážu dostatočne neutralizovať. Jedno je však zrejmé: mikroplasty už nemožno skúmať iba ako pasívne častice, ktoré sa dostávajú do nášho tela. Dôležité môže byť aj to, čo sa deje na ich povrchu po kontakte s biologickým prostredím.