¿Qué ocurre en nuestro aparato digestivo con los microplásticos?

Autor: Raquel Portela (ICP-CSIC)

Los microplásticos son omnipresentes en el medio ambiente natural, el agua, el aire y, en última instancia, en lo que comemos. De hecho, las últimas estimaciones indican que cada persona podría ingerir entre 0,1 y 5 g de microplásticos a la semana a través de alimentos y bebidas. Sin embargo, a pesar de la preocupación actual de la población y la comunidad científica por la presencia de microplásticos en la cadena alimentaria, actualmente se desconoce su impacto en la salud. Es necesario investigar el destino en el cuerpo humano de estos materiales de uso cotidiano y sus consecuencias, tanto a corto como a medio-largo plazo.

Un reciente estudio realizado en el CSIC y publicado en la revista Scientific Reports ha evaluado por primera vez el impacto de la ingesta de plásticos de tamaño micrométrico en el tracto digestivo y la microbiota intestinal humana. Un equipo interdisciplinario, con la participación del Instituto de Cerámica y Vidrio (ICV) y el Instituto de Catálisis y Petroquímica (ICP) y coordinado por investigadoras del Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL), ha diseñado un protocolo para simular la ingestión y digestión de microplásticos en condiciones fisiológicas utilizando el modelo in vitro de digestión gastrointestinal simgi®, validado internacionalmente, que alojó la microbiota colónica humana durante la alimentación con microplásticos. La combinación de microscopía electrónica y µ-Raman ha permitido monitorizar los cambios estructurales y morfológicos de los microplásticos durante la digestión. Este estudio se centra en el tereftalato de polietileno (PET), un plástico muy extendido; el protocolo pronto se extrapolará para estudiar otro tipo de plásticos y tamaños de partícula, con el objetivo general de contribuir a nuestra comprensión actual del impacto de los micro y nanoplásticos y los aditivos asociados a ellos en el cuerpo humano, así como a correlacionar esta interacción con su modificación a escala molecular.

Figura 1. Imagen microscópica y espectros Raman de microplásticos antes y después de ser colonizados por la microbiota intestinal / CSIC

Por primera vez, se demuestra que el PET micrométrico ingerido sufre biotransformaciones durante su paso por el tracto gastrointestinal, llegando al colon con modificaciones estructurales significativas; dichas transformaciones del PET son concomitantes con una reducción en la diversidad bacteriana de la microbiota colónica, especialmente en el colon distal. En concreto, se redujo la relación Firmicutes/Bacteroidetes y la abundancia relativa de géneros conocidos por su efecto positivo sobre la salud, mientras que aumentaron otros grupos microbianos intestinales relacionados con la actividad patógena. Además, el análisis de microplásticos a nivel colónico mostró la adhesión de la microbiota a la superficie del PET, lo que no se había demostrado antes, favoreciendo así la formación de biopelículas. Esta investigación nos ayuda a comprender uno de los posibles efectos de la ingesta de microplásticos sobre el tracto digestivo y la microbiota, dada la exposición crónica a estas partículas a través de la dieta. Los resultados sugieren que la digestión gastrointestinal podría afectar a los microplásticos y que su consumo continuado podría alterar la homeostasis intestinal humana y, en consecuencia, la salud. El estudio también sugiere la posible existencia de taxones en microbiomas humanos que podrían degradar los plásticos. La comprensión de estos mecanismos y factores, que recién comienzan a ser investigados, contribuirá a evaluar el riesgo de los microplásticos si pueden permanecer en el cuerpo humano y acumularse en órganos y tejidos.

Este trabajo es una colaboración entre diferentes institutos del CSIC en el marco de la plataforma SusPlast y el proyecto europeo sobre el estudio de los efectos de los micro y nanoplásticos en la salud humana PlasticsFatE (GA 965367), parte del proyecto europeo grupo de investigación para comprender los impactos en la salud de los micro y nanoplásticos CUSP.

Referencia

Tamargo, A.; Molinero, N.; Reinosa, J.; Alcolea-Rodriguez, V.; Portela, R.; Bañares, MA.; Fernández JF; Moreno-Arribas, M.V. PET Microplastics Affect Human Gut Microbiota Communities During Simulated Gastrointestinal Digestion. First Evidence of Plausible Polymer Biodegradation During Human Digestion. Scientific Reports. | DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-04489-w

Contacto

Raquel Portela, investigadora del grupo CSIC-ECI del Programa ACES2030-CM.

Coordina ACES2030-CM: Manuel Romero Álvarez. IMDEA Energía