Miembros del Grupo de Biología y Toxicología Ambiental, de la Facultad de Ciencias de la UNED, en colaboración con miembros del Área de Toxicología Ambiental del Centro Nacional de Sanidad Ambiental (CNSA) del Instituto de Salud Carlos III han publicado un artículo sobre los efectos que tienen a nivel molecular los nanoplásticos de poliestireno en embriones de pez cebra (Danio rerio) y también las alteraciones que provocan en la comunicación entre las neuronas.
Los plásticos suponen un peligro para la salud de los seres vivos y del medioambiente. Su degradación produce partículas de plástico de tamaño micro o nanométricos que acaban en los ecosistemas terrestres y acuáticos, incluidos los océanos, ríos y lagos. Su presencia en el aire, en el agua potable, en los sedimentos, en los alimentos y en los productos de cuidado personal, da lugar a diversas vías de entrada en los seres vivos, incluidos los humanos.
Qué se sabe del efecto de los nanoplásticos en la salud humana
Actualmente, el efecto de los nanoplásticos en la salud humana apenas se ha investigado. Además, estas diminutas partículas de plástico pueden liberar aditivos y/o adsorber otras sustancias químicas del medioambiente, muchas de las cuales se ha demostrado que provocan alteraciones a nivel endocrino y otros efectos tóxicos. Para poder comprender cómo funcionan estos mecanismos de toxicidad, se debe dar prioridad a los estudios de los efectos que a nivel molecular y celular tienen sobre los organismos vivos.
El pez cebra es un organismo modelo idóneo para estudiar los efectos perjudiciales de estos micro y nanoplásticos debido a su alta homología genética con los humanos (mayor del 70), por lo que ya se ha utilizado ampliamente para evaluar el peligro de diferentes xenobióticos. El estudio de la toxicidad de los nanoplásticos en el modelo de pez cebra ha comenzado recientemente, pero no hay suficiente información sobre los efectos de estos nanomateriales y menos aún sobre sus efectos a nivel molecular.
Qué estudia esta investigación de la UNED sobre nanoplásticos
En el estudio (apoyado por las ayudas para la realización de proyectos de investigación conjuntos 2020 del Instituto Mixto de Investigación-Escuela Nacional de Sanidad (IMIENS) ) y publicado por las investigadoras Raquel Martín Folgar y Mónica Morales Camarzana, ambas profesoras de la Facultad de Ciencias de la UNED junto a las investigadoras Mónica Torres-Ruiz, Mercedes de Alba, Ana I. Cañas-Portilla y María del Carmen González, del Instituto de Salud Carlos III, se analizan los cambios en la expresión de diferentes genes implicados en distintas rutas metabólicas y todo ello en embriones de pez cebra de 120 horas post fecundación y tras la exposición a los nanoplásticos de poliestireno de 30 nm en diferentes concentraciones.
En sus investigaciones, evaluaron la respuesta a estrés oxidativo producido por los nanoplásticos en peces cebra y para ello analizaron la respuesta de la expresión de genes que codifican enzimas antioxidantes, como la superóxido dismutasa (SOD) y la catalasa (CAT).
Estas enzimas desempeñan un papel en la protección contra la molécula de especie reactiva de oxígeno (ROS – reactive oxygen species) y ayudan a mantener la homeostasis celular. Los resultados mostraron ciertas alteraciones en la expresión de dos genes de estrés oxidativo.
El trabajo muestra que estas alteraciones parecen inducir la activación de una respuesta inflamatoria y apoptótica de la célula, junto con una inhibición de genes antiapoptóticos. También, estos nanomateriales afectaron a la neurotoxicidad inhibiendo la actividad de la acetilcolinesterasa (ache). Esta enzima pertenece a la familia de las colinesterasas y su función principal es degradar la acetilcolina (ache) y terminar la neurotransmisión.
La enzima es esencial para el buen funcionamiento del sistema nervioso tanto de vertebrados como de invertebrados. La inhibición de su actividad conduce a la acumulación de acetilcolina y a un deterioro muscular muy severo. Esta desregulación plantea la posibilidad de que la exposición a los nanoplásticos pueda inducir efectos adversos en la neurotransmisión.
Aunque es necesario seguir estudiando con más detalle los mecanismos de acción específicos de estos contaminantes emergentes, se necesitan más investigaciones para desentrañar la relevancia de cada uno de los mecanismos postulados anteriormente. En este trabajo se ponen de manifiesto las ventajas de las técnicas moleculares para evaluar el efecto de los nanoplásticos y se muestra el riesgo que estos contaminantes emergentes suponen para los organismos vivos.
