Come le microplastiche scatenano l'infiammazione nel cervello / How Microplastics Trigger Inflammation in the Brain

Come le microplastiche scatenano l'infiammazione nel cervello / How Microplastics Trigger Inflammation in the Brain

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Le microplastiche potrebbero alimentare malattie neurodegenerative: un nuovo studio ha individuato cinque modi in cui possono scatenare l'infiammazione.

Le microplastiche potrebbero alimentare malattie neurodegenerative come l'Alzheimer ed il Parkinson: un nuovo studio evidenzia cinque modi in cui le microplastiche possono scatenare infiammazioni e danni al cervello.

Oltre 57 milioni di persone convivono con la demenza e si prevede che i casi di Alzheimer e Parkinson aumenteranno notevolmente. La possibilità che le microplastiche possano aggravare od accelerare queste patologie cerebrali è una delle principali preoccupazioni per la salute pubblica.

Kamal Dua, professore associato di scienze farmaceutiche  presso l'Università di Tecnologia di Sydney, ha affermato che si stima che gli adulti consumino 250 grammi di microplastiche ogni anno, una quantità sufficiente a ricoprire un piatto.

“Ingeriamo microplastiche da una vasta gamma di fonti, tra cui frutti di mare contaminati, sale, alimenti trasformati, bustine di tè, taglieri di plastica, bevande in bottiglie di plastica ed alimenti coltivati ​​in terreni contaminati, nonché fibre di plastica provenienti da tappeti, polvere ed indumenti sintetici.”

"Le plastiche più comuni includono polietilene, polipropilene, polistirene e polietilene tereftalato o PET. La maggior parte di queste microplastiche viene eliminata dal nostro organismo, ma gli studi dimostrano che si accumulano anche nei nostri organi, incluso il cervello."

La revisione sistematica, pubblicata di recente su  Molecular and Cellular Biochemistry, è stata frutto di una collaborazione internazionale guidata da ricercatori dell'Università di Tecnologia di Sydney e dell'Università di Auburn negli Stati Uniti.

I ricercatori hanno evidenziato cinque percorsi principali attraverso i quali le microplastiche possono danneggiare il cervello, tra cui l'attivazione dell'attività delle cellule immunitarie, la generazione di stress ossidativo, la rottura della barriera emato-encefalica, il danneggiamento dei mitocondri ed il danneggiamento dei neuroni.

"Le microplastiche in realtà indeboliscono la barriera emato-encefalica, rendendola permeabile. Quando ciò accade, le cellule immunitarie e le molecole infiammatorie vengono attivate, causando danni ancora maggiori alle cellule della barriera", ha affermato la professoressa associata Dua.

"Il corpo tratta le microplastiche come intrusi estranei, il che spinge le cellule immunitarie del cervello ad attaccarle. Quando il cervello è stressato da fattori come tossine o inquinanti ambientali, si verifica anche stress ossidativo", ha affermato.

Le microplastiche causano stress ossidativo principalmente in due modi: aumentano la quantità di "specie reattive dell'ossigeno", ovvero molecole instabili che possono danneggiare le cellule, e indeboliscono i sistemi antiossidanti dell'organismo, che normalmente aiutano a tenere sotto controllo tali molecole.

"Le microplastiche interferiscono anche con il modo in cui i mitocondri producono energia, riducendo l'apporto di ATP, od adenosina trifosfato, di cui le cellule a combustibile hanno bisogno per funzionare. Questa carenza energetica indebolisce l'attività neuronale e può in ultima analisi danneggiare le cellule cerebrali", ha affermato la professoressa associata Dua.

“Tutti questi percorsi interagiscono tra loro, aumentando il danno al cervello.”

Dobbiamo cambiare le nostre abitudini ed usare meno plastica. Evitiamo contenitori e taglieri di plastica, non usiamo l'asciugatrice, scegliamo fibre naturali invece di quelle sintetiche e mangiamo meno cibi lavorati e confezionati.

L'articolo esplora anche i modi specifici in cui le microplastiche potrebbero contribuire all'Alzheimer, tra cui l'innesco di un maggiore accumulo di beta-amiloide e tau; ed al Parkinson attraverso l'aggregazione di α-sinucleina ed il danneggiamento dei neuroni dopaminergici.

Il primo autore, Alexander Chi Wang Siu, studente del Master in Farmacia dell'UTS, sta attualmente lavorando nel laboratorio del professor Murali Dhanasekaran presso l'Università di Auburn, in collaborazione con il professore associato Dua,  il dottor Keshav Raj Paudel  e  l'illustre professor Brian Oliver  dell'UTS, per comprendere meglio in che modo le microplastiche influenzano la funzione delle cellule cerebrali.

Precedenti ricerche dell'UTS hanno esaminato come le microplastiche vengono inalate e dove si depositano nei polmoni. Il Dott. Paudel, visiting scholar presso la Facoltà di Ingegneria dell'UTS, sta attualmente studiando anche l'impatto dell'inalazione di microplastiche sulla salute polmonare.

Sebbene le prove suggeriscano che le microplastiche potrebbero peggiorare malattie come l'Alzheimer ed il Parkinson, gli autori sottolineano che sono necessarie ulteriori ricerche per dimostrare un collegamento diretto. Tuttavia, raccomandano di adottare misure per ridurre l'esposizione alle microplastiche.

"Dobbiamo cambiare le nostre abitudini ed usare meno plastica. Evitiamo contenitori e taglieri di plastica, non usiamo l'asciugatrice, preferiamo fibre naturali a quelle sintetiche e mangiamo meno cibi lavorati e confezionati", ha affermato il dott. Paudel.

I ricercatori sperano che le attuali scoperte contribuiscano a definire politiche ambientali volte a ridurre la produzione di plastica, migliorare la gestione dei rifiuti e ridurre i rischi a lungo termine per la salute pubblica posti da questo inquinante ambientale onnipresente.

ENGLISH

Microplastics could be fuelling neurodegenerative diseases, with a new study finding five ways they can trigger inflammation.

Microplastics could be fuelling neurodegenerative diseases like Alzheimer’s and Parkinson’s, with a new study highlighting five ways microplastics can trigger inflammation and damage in the brain.

More than 57 million people live with dementia, and cases of Alzheimer’s and Parkinson’s are projected to rise sharply. The possibility that microplastics could aggravate or accelerate these brain diseases is a major public health concern.

Pharmaceutical scientist Associate Professor Kamal Dua, from the University of Technology Sydney, said it is estimated that adults are consuming 250 grams of microplastics every year – enough to cover a dinner plate.

“We ingest microplastics from a wide range of sources including contaminated seafood, salt, processed foods, tea bags, plastic chopping boards, drinks in plastic bottles and food grown in contaminated soil, as well as plastic fibres from carpets, dust and synthetic clothing.”

“Common plastics include polyethylene, polypropylene, polystyrene and polyethylene terephthalate or PET. The majority of these microplastics are cleared from our bodies, however studies show they do accumulate in our organs, including our brains.”

The systematic review, recently published in Molecular and Cellular Biochemistry, was an international collaboration led by researchers from the University of Technology Sydney and Auburn University in the US.

The researchers highlighted five main pathways through which microplastics can cause harm to the brain, including triggering immune cell activity, generating oxidative stress, disrupting the blood–brain barrier, impairing mitochondria and damaging neurons.

“Microplastics actually weaken the blood–brain barrier, making it leaky. Once that happens, immune cells and inflammatory molecules are activated, which then causes even more damage to the barrier’s cells,” said Associate Professor Dua.

“The body treats microplastics as foreign intruders, which prompts the brain’s immune cells to attack them. When the brain is stressed by factors like toxins or environmental pollutants this also causes oxidative stress,” he said.

Microplastics cause oxidative stress in two main ways: they increase the amount of “reactive oxygen species” or unstable molecules that can damage cells, and they weaken the body’s antioxidant systems, which normally help keep those molecules in check.

“Microplastics also interfere with the way mitochondria produce energy, reducing the supply of ATP, or adenosine triphosphate, which is the fuel cells need to function. This energy shortfall weakens neuron activity and can ultimately damage brain cells,” said Associate Professor Dua.

“All these pathways interact with each other to increase damage in the brain.”

We need to change our habits and use less plastic. Steer clear of plastic containers and plastic cutting boards, don’t use the dryer, choose natural fibres instead of synthetic ones and eat less processed and packaged foods.

The paper also explores specific ways in which microplastics could contribute to Alzheimer’s, including triggering increased buildup of beta-amyloid and tau; and in Parkinson’s through aggregation of α-Synuclein and damage to dopaminergic neurons.

First author UTS Master of Pharmacy student Alexander Chi Wang Siu is a currently working in the lab of Professor Murali Dhanasekaran at Auburn University, in collaboration with Associate Professor Dua, Dr Keshav Raj Paudel and Distinguished Professor Brian Oliver from UTS, to better understand how microplastics affect brain cell function.

Previous UTS research has examined how microplastics are inhaled and where they are deposited in the lungs. Dr Paudel, a visiting scholar in the UTS Faculty of Engineering, is also currently investigating the impact of microplastic inhalation on lung health.

While evidence suggests microplastics could worsen diseases like Alzheimer’s and Parkinson’s, the authors emphasise that more research is needed to prove a direct link. However, they recommend taking steps to reduce microplastic exposure.

“We need to change our habits and use less plastic. Steer clear of plastic containers and plastic cutting boards, don’t use the dryer, choose natural fibres instead of synthetic ones and eat less processed and packaged foods,” said Dr Paudel.

The researchers hope the current findings will help shape environmental policies to cut plastic production, improve waste management and reduce long-term public health risks posed by this ubiquitous environmental pollutant.

Da:

https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/how-microplastics-trigger-inflammation-in-the-brain-407720