Пластик повсеместно распространён в современном мире, и известно, что он разлагается в окружающей среде очень долго — если вообще когда-нибудь разлагается.
Но даже не полностью разложившись, пластик может выделять крошечные частицы — так называемые наночастицы пластика из-за их чрезвычайно малого размера, — которые учёные только начинают учитывать в долгосрочных исследованиях здоровья.
Одним из таких учёных является доктор Вэй Сюй, доцент кафедры ветеринарной физиологии и фармакологии Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M. Текущая работа Сюй сосредоточена на том, что происходит, когда наночастицы пластика взаимодействуют с морской водой, где они могут подхватить любопытных попутчиков в виде химических веществ и органических компонентов.
«Когда частицы попадают в окружающую среду, они могут взаимодействовать с множеством различных материалов, которые модифицируют их поверхности, возможно, включая белки, химические вещества и токсины, — сказал Сюй. — Большинство людей обеспокоены тем, что происходит, когда наночастицы пластика случайно попадают в организм, но наша работа рассматривает, как они могут проникать в организм через кожу и что они могут принести с собой».
Как они продемонстрировали в Journal of Hazardous Materials, Сюй и его команда обнаружили, что наночастицы пластика с экологическими покрытиями могут пробираться мимо некоторых защитных механизмов кожи на микроскопическом уровне.
«Мы обнаружили, что частицы с экологическим покрытием накапливаются в определённых областях внутри клетки и, похоже, успешно избегают её системы „мусороудаления“, которая может пытаться убить или удалить их, — сказал Сюй. — Это как будто они носят камуфляж, который позволяет им дольше оставаться внутри клетки».
Хотя долгосрочные последствия для здоровья наночастиц пластика в организме всё ещё изучаются, исследование Сюй подчёркивает важность кожи как мишени для наночастиц пластика и способность окружающей среды изменять частицы до их поглощения организмом.
«Хотя сами наночастицы пластика представляют опасность для здоровья, мы также хотим лучше понять эти экологические покрытия и то, что они могут делать, попадая в организм», — сказал Сюй.
Чтобы понять, как наночастицы пластика, подвергшиеся воздействию окружающей среды, проникают в кожу, Сюй и его команда создали собственные нанопластиковые шарики, дополненные океанской водой.
«Есть поставщики, которые производят нанопластиковые частицы для научных исследований, но эти частицы никогда не находились в окружающей среде, — сказал Сюй. — Поэтому, прежде чем мы провели оценку токсичности, мы использовали воду, собранную из океана у побережья Корпус-Кристи».
После того как частицы взаимодействовали с морской водой в течение одной-двух недель, Сюй и его команда смогли проанализировать экологические покрытия частиц, чтобы увидеть, какие изменения произошли. Затем они проверили, как частицы проникают внутрь культивируемых клеток кожи.
«Мы проводили предыдущие исследования, используя простые нанопластиковые шарики, которые показали, как они вызывают реакцию клеток кожи, — сказал Сюй. — Было важно увидеть, как шарики с экологическими покрытиями лучше избегают атаки иммунной системы».
Исследование Сюй о коже и экологических эффектах частиц помогает учёным понять, что некоторые из самых сложных проблем в токсикологии ещё более сложны, чем они предполагали ранее.
«В нашем исследовании мы сосредоточились на определённом типе экологического покрытия, поэтому мы рассмотрели белки, — сказал Сюй. — Но как насчёт тех, что из-за цветения водорослей или других токсинов? Что происходит, когда случаются наводнения и вода смешивается с другими загрязнителями? У нас не было возможности изучить, как эти вещи пересекаются».
Даже если исследователи найдут решения для предотвращения поглощения наночастиц пластика с определёнными видами экологических покрытий, нет гарантии, что они будут продолжать работать.
«Что, если окружающая среда полностью изменится через 10 или 20 лет, и на частицах будут другие покрытия? Возможно, нам придётся постоянно придумывать новые стратегии для борьбы с ними», — сказал Сюй.
По словам Сюй, первый шаг — это стандартизация исследований нанопластиковых частиц, чему, как он надеется, будет способствовать его исследование.
«У меня были студенты, которые изучали публикации по одной и той же частице и получали разные результаты, потому что другие исследователи не обязаны учитывать экологические покрытия, — сказал он. — Нам нужна лучшая согласованность в долгосрочной перспективе».
Ещё один шаг — полностью проанализировать все типы покрытий, которые Сюй и его команда обнаружили в своём исследовании морской воды.
«У нас уже были люди, которые спрашивали нас о других типах покрытий, помимо белков, — сказал он. — Это будет большая работа, но это критически важно, если мы хотим понять весь масштаб проблемы».