Le nanoplastiche possono causare malformazioni al feto

Le microplastiche sono frammenti di plastica (inferiori ai 5 millimetri) che inquinano corsi d'acqua dolce, oceani, suolo, aria e arrivano persino nel nostro organismo. Le loro cugine minori sono le nanoplastiche, pezzettini di plastica inferiori a un micrometro (=un centinaio di millimetro) che sono state trovate in ogni angolo del Pianeta: dall'acqua dolce e salata agli organismi marini, dal sale da cucina ai terreni, dagli alimenti alle bevande, compresi birra, miele e acqua del rubinetto, ed anche nell'aria che respiriamo. Rispetto alla macroplastiche, le micro- e nanoplastiche sono talmente piccole, oltre che numerosissime (in commercio esistono più di 5.300 differenti polimeri sintetici), che risultano difficili da riconoscere nell’ambiente e campionarle. Per la loro identificazione, infatti, bisogna ricorrere necessariamente a tecniche complesse, lunghe e costose. Sino ad oggi gli effetti potenzialmente dannosi per la salute di questi frammenti sono stati studiati principalmente in organismi acquatici tra cui crostacei, gasteropodi e pesci. Questi studi hanno dimostrato che le micro- e nanoplastiche possono produrre una serie di effetti tossici tra cui: ritardo della crescita, tossicità dello sviluppo, anomalie comportamentali ed alterazioni metaboliche. Nei mammiferi, inoltre, possono avere effetti deleteri sul sistema immunitario e sistemi nervosi e sul metabolismo.

Ora un nuovo studio, condotto dall'Università di Leiden (nei Paesi Bassi), ha scoperto che le nanoplastiche possono anche interferire con le prime fasi di sviluppo degli embrioni di pulcino, bloccando le cellule staminali da cui solitamente crescono tessuti e organi. "Questi difetti tissutali - hanno affermato gli autori -, sono molto più gravi ed estesi di quanto riportato in precedenza, e includono difetti cardiaci, che non sono stati descritti prima negli studi sugli animali sulle nanoplastiche". "Questi risultati sono motivo di grande preoccupazione dato il carico elevato e crescente di nanoplastiche nell'ambiente.Tuttavia - hanno proseguito i ricercatori -, anche se la Società si fermerà ora con tutto l'inquinamento da plastica, i livelli di detriti di nanoplastica alterati dalla plastica esistente nell'ambiente aumenteranno comunque". I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Environment International.

Le principali fonti di nanoplastiche

Le nanoplastiche vengono rilasciate nell’ambiente dallo scarico illegale di prodotti di largo consumo che le contengono, come creme cosmetiche ed esfolianti ed altri prodotti per il corpo, oppure provengono dalla degradazione di bottiglie e buste in plastica, o oggetti plastici per la casa. Tuttavia, anche alcuni comportamenti individuali sono responsabili in parte dell’inquinamento da micro- e nanoplastiche. A tal proposito, una recente ricerca inglese ha dimostrato come il lavaggio di 6 kg di indumenti in acrilico possa rilasciare fino a 700.000 fibre sintetiche. E poi c’è il traffico veicolare: l’usura degli pneumatici genera microplastiche nell'ambiente contribuendo enormemente all’inquinamento da plastica. Solo nel 2018 sono stati prodotti quasi 360 milioni di tonnellate di plastica, un numero destinato a raddoppiare entro il 2025. Se si considera che questi rifiuti di plastica possono persistere per anni nell'ambiente a causa della bassa velocità con cui si degradano, e che hanno la capacità di assorbire molti inquinanti ambientali (come metalli, pesticidi, idrocarburi e diossine), oltre a microrganismi patogeni, e di veicolarli all’interno degli organismi, lo scenario futuro appare catastrofico.

Trovate sostanze tossiche in 21 marchi di carta igienica 

Lo studio

Il team guidato dal biologo Meiru Wang dell'Università di Leiden voleva indagare, con un esperimento in laboratorio su embrioni di polli, gli effetti delle nanoplastiche sulle cellule embrionali (nascono da cellule che si trovano nell'embrione dopo appena pochi giorni). I ricercatori hanno quindi iniettato campioni di nanoplastiche di polistirene nella membrana vitellina (la struttura che circonda la superficie esterna della membrana plasmatica dell'ovulo) di uova di gallina bianca e visto hce queste nanoplastiche attraversavano la parete dell'intestino embrionale e si distribuivano attraverso la circolazione in più organi degli embrioni. "Abbiamo usato un'alta concentrazione di particelle di polistirene, che normalmente non sarebbero presenti in un organismo. Pertanto questo studio mostra cosa può fare la nanoplastica in casi estremi su embrioni di pollo molto giovani", ha spiegato Wang.

Le nanoplastiche ‘bloccano’ le cellule staminali

Durante l’esperimento, i ricercatori hanno visto che le nanoplastiche di polistirene (di dimensioni pari a 25 nanometri) si bloccavano sulle cellule staminali -chiamate "cellule della cresta neurale" (una struttura embrionale che si differenzia durante la terza settimana di vita embrionale) -, impedendo loro di migrare in luoghi dove normalmente avrebbero formato tessuti e organi importanti. In tutti i vertebrati, le cellule della cresta neurale danno origine a parti del cuore, delle arterie, delle strutture facciali e del sistema nervoso.

I topi nati da due padri biologici 

E causano malformazioni del feto

L’esposizione di embrioni a nanoparticelle di polistirene ha prodotto malformazioni del tubo neurale e craniofacciali negli embrioni di pulcino causando gravi difetti cardiaci congeniti che compromettono la funzione cardiaca. In particolare, un quarto degli embrioni di pulcino avevano uno o due occhi anormalmente piccoli, mentre altri mostravano deformità facciali, muscoli cardiaci assottigliati e battito cardiaco lento. Sono stati notati anche difetti del tubo neurale, che si verificano quando le pieghe neurali che formano il cervello precoce e il midollo spinale non riescono a incontrarsi e chiudersi correttamente. "Il meccanismo di tossicità - hanno spiegato i ricercatori - è il legame selettivo delle nanoparticelle di nanoplastiche di polistirene alle cellule della cresta neurale, che porta alla morte e alla migrazione alterata di quelle cellule. "Le cellule della cresta neurale - ha aggiunto Michael Richardson, biologo dello sviluppo dell'Università di Leida - sono appiccicose, quindi le nanoparticelle possono aderire ad esse e quindi distruggere gli organi che dipendono da queste cellule per il loro sviluppo".

Le nanoplastiche sono nocive anche in piccole quantità

Le concentrazioni di nanoplastiche utilizzate in questo esperimento sono di gran lunga superiori ai livelli medi a cui gli esseri umani potrebbero essere stati esposti, e sono state iniettate in modo artificiale. "Detto questo, il modo in cui le nanoplastiche sembrano attaccarsi alle cellule della cresta neurale - hanno affermato i ricercatori - potrebbe essere preoccupante anche nel caso di esposizioni a piccole quantità. Le malformazioni osservate diventavano, infatti, sempre più estese con l'aumentare delle concentrazioni di nanoplastiche".

Sebbene questi risultati riguardino polli, è molto probabile che gli effetti delle nanoplastiche siano simili negli esseri umani. D’altro canto, studi hanno già dimostrato che le microplastiche si depositano in profondità nei polmoni umani, circolano nel nostro sangue ed entrano nella placenta causando danni: è molto probabile che la nanoplastiche facciano lo stesso. "La nostra dipendenza da prodotti di plastica e materiali sintetici a basso costo sta inquinando gli oceani e l'aria con frammenti microscopici di polimeri plastici che si fanno strada anche nei nostri corpi - hanno affermato i ricercatori -. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per approfondire gli effetti nocivi di questi polimeri sintetici”. Intanto, alcuni ricercatori sono già all’opera per indagare i potenziali impatti della "polvere di plastica" sulla salute degli animali.

Gli embrioni di pulcino contaminati da nanoplastiche mostrano difetti del tubo neurale (frecce/pannello di destra) rispetto agli embrioni non contaminati che hanno tubi neurali completamente formati (pannello di sinistra). (Wang et al, Environment International, 2023)