Poškození buněk? Vědci zkoumali, jak mohou mikroplasty ovlivnit lidské tělo

Plasty jsou obecně považovány za chemicky poměrně stabilní materiály. Právě díky svým vlastnostem se běžně používají například při výrobě obalů na potraviny, nápojových lahví nebo dětských hraček. Jakmile se však začnou rozpadat na mikroskopické částice, jejich vlastnosti se mohou výrazně změnit.

Vědci z Kolumbijské univerzity v New Yorku a Kalifornské univerzity v Berkeley zjistili, že při kontaktu těchto částic s vodou mohou vznikat reaktivní formy kyslíku. Ty jsou schopné narušovat biologické struktury a za určitých podmínek přispívat k poškození buněk.

Zásadní roli podle vědců hraje velikost plastových částic. Když se například plastová láhev postupně rozpadá na stále menší kousky, jejich celkový povrch se zvětšuje. Představit si to můžeme podobně jako kostku cukru – pokud ji rozdrtíme na jemný prášek, vznikne mnohem větší plocha, která může přijít do kontaktu s okolním prostředím.

Stejně je tomu i u mikroplastů a nanoplastů. Čím menší částice vznikají, tím větší je jejich celkový povrch, na kterém mohou při kontaktu s vodou probíhat chemické reakce.

„Jak se plast rozpadá na stále menší částice, jeho povrch se enormně zvětšuje. Mikroplasty pak mění vodu, která je obklopuje, a vytvářejí vysoce reaktivní radikály,“ vysvětlil profesor Wei Min z Kolumbijské univerzity, jeden z autorů studie.

Tyto látky podle něj pravděpodobně přispívají k biologickému poškození pozorovanému u zvířat a potenciálně také u lidí vystavených mikroplastům. Voda přitom podle vědců není pouze prostředím, v němž se plastové částice nacházejí. Sama se na chemických reakcích aktivně podílí.

Plasty mají zpravidla hydrofobní povrch, což znamená, že odpuzují vodu. Při kontaktu s ní však mohou na jejich povrchu probíhat chemické reakce, při kterých vznikají vysoce reaktivní látky označované jako hydroxylové radikály. Ty patří mezi takzvané reaktivní formy kyslíku, které vznikají také přirozeně v lidském organismu a podílejí se na některých důležitých biologických procesech.

Pokud však jejich množství převýší schopnost organismu je neutralizovat, může docházet k takzvanému oxidačnímu stresu. Ten může poškozovat buněčné membrány, bílkoviny i genetickou informaci buněk.

„Voda zde hraje klíčovou aktivní roli, není jen pasivním pozorovatelem,“ upozornil Wei Min.

Chemické experimenty provedli vědci z Kolumbijské univerzity. Jejich kolegové z Berkeley následně pomocí teoretických výpočtů a počítačových simulací objasnili, proč mohou tyto reakce na rozhraní plastu a vody vznikat.

Vědci svůj objev ověřovali pomocí několika laboratorních experimentů. Nejprve zkoumali šest běžně používaných druhů plastů a zjistili, že při jejich kontaktu s vodou vznikají reaktivní látky. Množství těchto látek se přitom lišilo podle typu plastu a vlastností jeho povrchu.

V dalších pokusech vědci zjistili, že vznikající radikály mohou poškozovat bílkoviny nezbytné pro správné fungování buněk. Po přidání látky, která tyto radikály zneškodňuje, se však poškození výrazně snížilo.