Le nanoplastiche hanno un impatto sulla salute dell'apparato digerente a seconda della dieta / Nanoplastics Have Diet-Dependent Impacts on Digestive System Health

Le nanoplastiche hanno un impatto sulla salute dell'apparato digerente a seconda della dieta / Nanoplastics Have Diet-Dependent Impacts on Digestive System Health

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

L'esposizione a basse dosi di nanoplastiche può alterare l'integrità della barriera intestinale, la composizione del microbiota intestinale e la funzionalità epatica.

Le materie plastiche non sono inerti: si frammentano gradualmente nel tempo, formando microplastiche e poi nanoplastiche (ovvero particelle di dimensioni inferiori a 1 μm). Le nanoplastiche si trovano nell'acqua potabile e negli alimenti confezionati in plastica. Questa realtà suggerisce che gli esseri umani potrebbero ingerire quantità apprezzabili di nanoplastiche, a cui l'intestino è altamente esposto. Tuttavia, abbiamo una comprensione limitata di come le nanoplastiche influenzino la salute dell'apparato digerente. Inoltre, fino ad oggi, gli studi su questo argomento hanno utilizzato particelle commerciali, che spesso contengono additivi.

Nello studio pubblicato su  Environmental Science: Nano, il gruppo di ricerca ha esaminato specificamente in che modo l'intestino ed il fegato dei topi venivano influenzati dalle nanoplastiche di polistirene, utilizzando particelle modello prodotte in laboratorio mediante un processo controllato.

A tal fine, i chimici del gruppo hanno utilizzato un processo privo di additivi da loro stessi sviluppato per sintetizzare nanoplastiche al 100% in polistirene. È stato così possibile concentrarsi sugli effetti specifici del polimero in forma particellare. Le particelle sono state marcate con oro in modo da poterne rilevare e quantificare la presenza nell'organismo dei topi.

I tossicologi del gruppo hanno esposto i topi a tre dosi di nanoplastiche (0,1, 1 o 10 mg di nanoplastiche per kg di massa corporea al giorno), che sono state aggiunte all'acqua potabile dei topi per 90 giorni. I topi hanno ricevuto una delle due diete disponibili: una dieta standard per topi od una dieta "in stile occidentale" (ricca di grassi e zuccheri), e sono stati esaminati gli impatti delle nanoplastiche sull'intestino e sul fegato dei topi.

Effetti dipendenti dalla dieta

È stato scoperto che l'esposizione a basse dosi di nanoplastiche di polistirene per un periodo di 90 giorni ha avuto forti effetti dipendenti dalla dieta.

L'integrità della barriera intestinale è risultata alterata, un effetto amplificato nei topi sottoposti a dieta di tipo occidentale. Anche la composizione del microbiota intestinale è risultata alterata, un effetto amplificato nei topi sottoposti a dieta standard.

Nel fegato, l'esposizione a basse dosi di nanoplastiche ha alterato il metabolismo dei grassi indipendentemente dalla dieta, ma l'intolleranza al glucosio è risultata più pronunciata nei topi che seguivano la dieta occidentale. Questo effetto è stato osservato anche se le nanoplastiche non sembravano attraversare la barriera intestinale. I cambiamenti sopra descritti sono stati associati ad un maggiore aumento di massa nei topi.

I risultati dello studio dimostrano che basse dosi di nanoplastiche senza additivi chimici possono alterare la funzionalità intestinale ed epatica in base alla dieta.

ENGLISH

Exposure to low doses of nanoplastics can alter gut barrier integrity, gut microbiota composition and liver function.

Plastics are not inert: they gradually break into fragments over time, forming micro- and then nanoplastics (i.e., particles <1 μm in size). Nanoplastics are found in drinking water and foods packaged in plastic. This reality suggests that humans may be ingesting appreciable quantities of nanoplastics to which the gut is highly exposed. Yet, we have a limited understanding of how nanoplastics affect digestive system health. Additionally, to date, studies on this topic have employed commercial particles, which often contain additives.

In the study published in Environmental Science: Nano, the research team specifically examined how the guts and livers of mice were affected by polystyrene nanoplastics, employing model particles produced in the laboratory using a controlled process.

To this end, the team’s chemists employed an additive-free process that they had developed themselves to synthesise 100% polystyrene nanoplastics. It was thus possible to focus on the specific effects of the polymer in particulate form. The particles were labelled with gold so that their presence in the bodies of the mice could be detected and quantified.

The team’s toxicologists exposed the mice to three doses of nanoplastics—0.1, 1, or 10 mg of nanoplastics per kg of body mass per day—which were added to the mice’s drinking water for 90 days. The mice received one of two diets—a standard mouse diet or a "Western-style" diet (high fat + high sugar), and the impacts of the nanoplastics on the mice’s guts and livers were examined.

Diet-dependent effects

It was found that exposure to low doses of polystyrene nanoplastics over the 90-day period had strong diet-dependent effects.

Gut barrier integrity was altered, an effect that was amplified in mice consuming the Western-style diet. Gut microbiota composition was also altered, an effect that was amplified in mice consuming the standard diet.

In the liver, exposure to low doses of nanoplastics disrupted fat metabolism regardless of diet, but glucose intolerance was more pronounced in mice consuming the Western-style diet. This effect was seen even though nanoplastics did not appear to cross the gut barrier. The above changes were associated with greater mass gain in the mice.

The study’s results illustrate that low doses of nanoplastics without chemical additives can alter gut and liver function in a diet-dependent manner.

Da:

https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/nanoplastics-have-diet-dependent-impacts-on-digestive-system-health-408173