Volgens een onderzoek gepubliceerd in Environment International kunnen nanoplastics zich ophopen in ontwikkelende harten door bioloog Meiru Wang van de Universiteit Leiden. Haar onderzoek naar kippenembryo's werpt nieuw licht op hoe deze kleine plastic deeltjes een bedreiging vormen voor onze gezondheid.

Wegwerpbekers, plastic zakken en verpakkingsmateriaal:Kunststoffen die aan de elementen worden blootgesteld, worden na verloop van tijd broos en beginnen kleine deeltjes van hun oppervlak in de natuur af te stoten. Deze deeltjes kunnen zo klein zijn als slechts enkele nanometers.

Je vindt deze nanoplastics nu overal:in de zee, in de bodem, in de voedselketen.… “En in ons bloed”, zegt Wang. "Nanoplastics zijn zelfs aangetroffen in menselijke placenta's."

Dit zette Wang aan het denken:wat gebeurt er als die nanoplastics in het bloed van het embryo terechtkomen?

‘Tijdens een eerder onderzoek ontdekten we dat een hoge concentratie nanoplastics misvormingen in het hart, de ogen en het zenuwstelsel van kippenembryo’s kan veroorzaken. Maar voor een vollediger begrip van de toxiciteit van nanoplastics hebben we eerst meer informatie nodig over hoe ze verspreidt zich vanuit het bloed door de rest van het lichaam."

Die kennis zal ook informatief zijn in de nanogeneeskunde, waar wetenschappers nanoplastics (en andere nanodeeltjes) willen gebruiken als vehikel voor de levering van medicijnen.

Wang en haar collega's dienden nanodeeltjes van polystyreen rechtstreeks in de bloedbaan van kippenembryo's toe. Wang zegt:"Kippenembryo's zijn een veelgebruikt model voor onderzoek naar groei en ontwikkeling. Bij zoogdieren is het veel lastiger om stoffen toe te dienen of metingen uit te voeren, omdat hun embryo's zich in de baarmoeder van de moeder ontwikkelen."

Omdat nanodeeltjes zo klein zijn, is het onmogelijk om ze met conventionele microscopen te zien. Daarom hebben Wang en haar collega's de nanodeeltjes gelabeld met fluorescentie of europium, een zeldzaam metaal dat van nature niet in het menselijk lichaam aanwezig is.

Wang stelt:"We hebben ontdekt dat de nanoplastics de wanden van bloedvaten kunnen passeren en dat ze zich in relatief hoge concentraties ophopen in het hart, de lever en de nieren. Sommige nanoplastics worden door de nieren uitgescheiden."

Interessant genoeg vonden de onderzoekers ook nanoplastics in de avasculaire hartkussentjes:een soort hartweefsel zonder bloedvaten. "Wij denken dat de nanoplastics via het fenestraat het hart kunnen binnendringen. Dit zijn kleine openingen in het zich ontwikkelende hartweefsel die een rol spelen bij de vorming en hermodellering van de hartstructuur tijdens de ontwikkeling", zegt Wang. Deze vensters zijn tijdelijke structuren die doorgaans sluiten naarmate het hart ouder wordt.

“Nu we weten hoe deze nanoplastics zich verspreiden, kunnen we de gezondheidsrisico’s gaan onderzoeken”, zegt Wang. En de vooruitzichten zijn niet noodzakelijkerwijs goed. "Er is al onderzoek dat nanodeeltjes in verband brengt met een hoger risico op hartaanvallen en beroertes. Vooral tijdens de ontwikkelingsfase kunnen nanodeeltjes potentieel behoorlijk gevaarlijk zijn.

"Door onze resultaten begrijpen we nu dat we nanomedicijnen niet zomaar aan zwangere vrouwen moeten toedienen, omdat het risico bestaat dat nanodeeltjes de zich ontwikkelende organen van hun baby's kunnen bereiken en beïnvloeden."

Meer informatie: Meiru Wang et al, De biodistributie van polystyreen nanodeeltjes die intraveneus worden toegediend in het kippenembryo, Environment International (2024). DOI:10.1016/j.envint.2024.108723

Journaalinformatie: Milieu Internationaal

Aangeboden door Universiteit Leiden