Pueden evadir algunas de las defensas de la piel a nivel microscópico
El plástico es omnipresente en el mundo moderno y es conocido por tardar mucho tiempo en descomponerse por completo en el medio ambiente, si es que alguna vez lo hace.
Pero incluso sin descomponerse completamente, el plástico puede desprender diminutas partículas, llamadas nanoplásticos debido a su tamaño extremadamente pequeño, que los científicos recién ahora están comenzando a considerar en estudios de salud a largo plazo.
Uno de esos científicos es el Dr. Wei Xu, profesor asociado del Departamento de Fisiología y Farmacología Veterinaria de la Facultad de Medicina Veterinaria y Ciencias Biomédicas de Texas A&M. El trabajo actual de Xu se centra en lo que sucede cuando los nanoplásticos interactúan con el agua de mar, donde pueden atraer a algunos curiosos polizones en forma de sustancias químicas y componentes orgánicos.
"Cuando las partículas se liberan al medio ambiente, pueden interactuar con muchos diferentes materiales que modifican sus superficies, posiblemente incluyendo proteínas, productos químicos y toxinas", dijo Xu. "A la mayoría de las personas les preocupa lo que sucede cuando ingieren nanoplásticos accidentalmente, pero nuestro trabajo analiza cómo podrían ingresar al cuerpo a través de la piel y qué podrían traer consigo".
Como demostraron recientemente, Xu y su equipo han descubierto que los nanoplásticos con recubrimientos ambientales pueden evadir algunas de las defensas de la piel a nivel microscópico.
"Descubrimos que las partículas con el recubrimiento ambiental se acumulaban en ciertas áreas dentro de la célula y parecían lograr evadir su sistema de 'eliminación de basura', que podría intentar matarlas o expulsarlas", dijo Xu. "Es como si llevaran un camuflaje que les permite permanecer dentro de la célula por más tiempo".
Imagen: La corona proteica ambiental sobre nanoplásticos alteró las respuestas de los queratinocitos y fibroblastos de la piel a las partículas.
Si bien aún se están estudiando las consecuencias a largo plazo de los nanoplásticos en la salud del cuerpo, la investigación de Xu destaca la importancia de la piel como objetivo de los nanoplásticos y la capacidad del medio ambiente para alterar las partículas antes de que sean absorbidas por el cuerpo.
"Si bien los nanoplásticos en sí mismos son un problema de salud, también queremos comprender mejor estos recubrimientos ambientales y qué pueden hacer una vez dentro del cuerpo", dijo Xu.
Perlas diminutas, grandes descubrimientos
Para comprender cómo los nanoplásticos afectados por el medio ambiente penetran en la piel, Xu y su equipo crearon sus propias perlas nanoplásticas mejoradas con agua de mar.
"Hay proveedores que producen partículas nanoplásticas para la investigación científica, pero estas partículas nunca han estado en el medio ambiente", dijo Xu. "Por eso, antes de realizar la evaluación de toxicidad, utilizamos agua recolectada del océano frente a la costa de Corpus Christi".
Tras dejar que las partículas interactuaran con el agua de mar durante una o dos semanas, Xu y su equipo analizaron los recubrimientos ambientales de las partículas para observar los cambios que se produjeron. Posteriormente, analizaron cómo las partículas se introducen en células cutáneas cultivadas.
"Habíamos realizado investigaciones previas con microesferas nanoplásticas simples que demostraron cómo inducen una reacción en las células cutáneas", afirmó Xu. "Fue significativo observar cómo las microesferas con recubrimientos ambientales lograron una mayor capacidad para evadir el ataque del sistema inmunitario".
Imagen: El Dr. Wei Xu y su equipo de investigación de la Universidad Texas A&M están descubriendo cómo los nanoplásticos expuestos al océano interactúan con las células cutáneas, lo que plantea nuevas preocupaciones sobre la contaminación microscópica y la salud humana. Crédito: Jason Nitsch, promoción 2014/Facultad de Medicina Veterinaria y Ciencias Biomédicas.
Abordando un problema complejo
La investigación de Xu sobre los efectos de las partículas en la piel y el medio ambiente está ayudando a los científicos a comprender que algunos de los problemas más complicados de la toxicología son incluso más complejos de lo que habían pensado anteriormente.
"En nuestra investigación, tuvimos que centrarnos en un tipo específico de recubrimiento ambiental, así que nos centramos en las proteínas", explicó Xu. "¿Pero qué pasa con las que provienen de las floraciones de algas u otras toxinas? ¿Qué sucede cuando hay inundaciones y el agua se mezcla con otros contaminantes? Aún no hemos tenido la oportunidad de explorar cómo se interrelacionan estos factores".
Incluso si los investigadores encuentran soluciones para prevenir la absorción de nanoplásticos con ciertos tipos de recubrimientos ambientales, no hay garantía de que sigan funcionando.
"¿Qué pasaría si el entorno cambiara por completo en 10 o 20 años y las partículas tuvieran diferentes recubrimientos? Quizás tengamos que seguir ideando nuevas estrategias para controlarlas", dijo Xu.
El primer paso, según Xu, es que haya una mejor estandarización de la investigación sobre partículas nanoplásticas, algo que espera que su investigación ayude a impulsar.
"He tenido estudiantes que consultaron publicaciones sobre la misma partícula y encontraron resultados diferentes porque otros investigadores no están obligados a considerar los recubrimientos ambientales", dijo. "Necesitamos una mayor consistencia a largo plazo".
Otro paso es analizar a fondo todos los tipos de recubrimiento que Xu y su equipo encontraron en su estudio del agua de mar.
"Ya nos han preguntado sobre otros tipos de recubrimientos además de las proteínas", dijo. "Requerirá mucho trabajo, pero es crucial para comprender la magnitud del problema".
La investigación se ha publicado en el Journal of Hazardous Materials: Environmental protein corona on nanoplastics altered the responses of skin keratinocytes and fibroblast cells to the particles
