Нанопластик нарушает энергетический обмен веществ в клетках мозга
Ученые из Института биомедицинских наук Тринити выяснили, что нанопластик, размер которого еще меньше, чем у микропластика, способен нарушать энергетический обмен в клетках головного мозга. Эти результаты дают новое понимание механизмов развития нейродегенеративных заболеваний, связанных со снижением когнитивных и неврологических функций, а также проливают свет на возможные причины нарушений памяти и обучения. Работу провели ученые из Школы биохимии и иммунологии Тринити-колледжа. В исследовании был обнаружен конкретный механизм, через который наночастицы пластика влияют на выработку энергии в мозге животных. Статья с результатами опубликована в журнале Journal of Hazardous Materials: Plastics и подчеркивает потенциальные риски для здоровья, связанные с присутствием пластика в окружающей среде.
Полистирольные нанопластики (ПС-НЧ), образующиеся при разрушении более крупных пластиковых частиц, были обнаружены во многих органах, включая головной мозг. Это усилило опасения, что они могут быть связаны с развитием неврологических патологий. Исследователи сосредоточили внимание на митохондриях – ключевых "энергетических станциях" клетки, вырабатывающих АТФ, необходимый для нормальной работы мозга. Нарушения в работе митохондрий известны как характерная черта нейродегенеративных болезней (например, болезни Паркинсона и Альцгеймера), а также естественного процесса старения.
В эксперименте, где митохондрии были выделены из клеток мозга, показано, что воздействие PS-NP нарушает работу "электрон-транспортной цепи" – системы белковых комплексов, участвующих в синтезе энергии. При этом комплексы I и II напрямую не повреждались, но перенос электронов между I-III и II-III, а также активность комплекса IV заметно снижались. Хотя часть использованных концентраций нанопластика превышала предполагаемые уровни воздействия на человека, исследователи отметили, что уже при более низких дозах происходило значительное подавление переноса электронов. Это указывает на вероятность того, что даже экологически значимые количества нанопластика при длительном воздействии могут нарушать работу энергетической системы мозга.
Особенно важно, что схожие эффекты наблюдались и в синаптических митохондриях, отвечающих за связь между нейронами. Это дает основания предположить, что нанопластик способен негативно влиять на синаптическую пластичность – процесс, лежащий в основе памяти и обучения.