El estiramiento excesivo mecánico desestabiliza la envoltura celular y podría promover la inflamación. La doble membrana de fosfolípidos de nuestras células reacciona de manera muy flexible a las alteraciones, pero si se acumulan demasiadas micropartículas, esto reduce significativamente su estabilidad indica un estudio sobre los efectos de los microplásticos en el organismo, realizado en la Universidad de Saarland, Alemania.
Dpa
Las partículas microplásticas aparentemente pueden dañar la membrana de las células, a través de la acción mecánica. Un experimento revela que la acumulación de partículas de uno a diez micrómetros de tamaño estira la membrana celular y la pone bajo tensión. Esto puede provocar daños en la membrana y reacciones inflamatorias. Por lo tanto, los microplásticos podrían ser más dañinos de lo que se pensaba.
Como se sabe, las inflamaciones se encuentran en la base de muchas enfermedades y las inflamaciones crónicas pueden conducir incluso a enfermedades graves como el cáncer.
Estas micropartículas están presentes en el agua de bebida, la comida o el aire. Una parte se excreta con las heces, el resto se acumula en nuestros tejidos y órganos. Las consecuencias para la salud de esto aún no se conocen. Los estudios iniciales muestran que los microplásticos que han envejecido debido a las influencias ambientales son absorbidos por los fagocitos del sistema inmunológico.
Jean-Baptiste Fleury de la Universidad de Saarland y Vladimir Baulin, de la Universidad de Tarragona, examinaron la interacción mecánica de las micropartículas con las células con más detalle. Se está discutiendo un posible efecto tóxico de los microplásticos en las células humanas, explicó Fleury y advirtió que la mayoría de los estudios ignoran la posibilidad de inflamación de una membrana celular a través de un efecto puramente físico.
La membrana de fosfolípidos de nuestras células es muy flexible y en muchos sentidos se comporta más como un líquido que como un tejido. Las moléculas de lípidos paralelas que se encuentran una al lado de la otra forman una especie de solución bidimensional y pueden moverse hacia los lados. Según la opinión común, una influencia mecánica, por ejemplo debido a la acumulación de partículas, no debería dejar consecuencias duraderas. Las moléculas de la membrana simplemente regresan a su posición original después.
Subtensión
Pero como han revelado ahora las pruebas de laboratorio con una doble membrana, esto es solo parcialmente cierto. En los experimentos, los investigadores colocaron microplástico de un diámetro de uno a diez micrómetros en una solución con una membrana celular sintética y observaron que las partículas abollaron levemente la membrana celular. Esto condujo a un aumento de la tensión de la membrana que va más allá de este efecto local, como han demostrado las mediciones.
De 25 a 200 microgramos de microplástico por mililitro, la tensión en la doble membrana se duplicó en poco tiempo de cuatro a ocho milinewtons por metro. “Estos valores están cerca del límite en el que se disuelve la membrana”, informan los científicos. Y surgió algo más: “Incluso después de una o dos horas observamos que las esferas de plástico individuales continuaban moviéndose hacia adelante y hacia atrás en la membrana debido a la difusión”, dicen Fleury y Baulin.
Las células sanguíneas se rompen antes
Para averiguar qué consecuencias tienen estos efectos mecánicos sobre la estabilidad de las células, los investigadores llevaron a cabo experimentos adicionales con glóbulos rojos. Lo succionaron cuidadosamente con una pipeta, cuyo diámetro interno era menor que el de las células sanguíneas. De este modo, las células sanguíneas se estiraron mucho y se succionaron parcialmente hasta que su membrana cedió y estallaron. Repitieron este experimento con y sin la presencia de pequeñas partículas de plástico de 0,5 micrómetros.
Los microplásticos reducen significativamente el tiempo que tarda la membrana celular en romperse, como descubrió el equipo. Esto confirma que la acumulación de partículas plásticas reduce la estabilidad de las membranas celulares. Por tanto, este efecto puramente mecánico podría provocar que los microplásticos dañen las células animales y humanas.
Según los investigadores, este efecto mecánico posiblemente también podría explicar cómo las diminutas partículas de plástico pueden desencadenar la inflamación.
El estudio fue publicado en la revista científica PNAS doi: 10.1073 / pnas.2104610118.
