Раскрыт механизм повреждения кишечника при накоплении в нем нанопластика
МОСКВА, 10 июня. /ТАСС/. Исследователи обнаружили, что накопление частиц нанопластика в кишечнике иногда ведет к его повреждению из-за того, что эти частицы нарушают обмен молекулами РНК и другими сигналами между некоторыми бактериями микрофлоры и клетками пищеварительных органов, что со временем делает стенки кишечника более проницаемыми для других микробов. Результаты опытов биологов были опубликованы в статье в научном журнале Nature Communications.
"Большинство исследований, посвященных изучению возможного вреда от пластика, проводится на микрочастицах этого материала. Мы впервые детально изучили влияние нанопластика на работу кишечника и обнаружили, что его частицы воздействуют на некоторые вариации кишечной микрофлоры и заставляют ее вырабатывать сигнальные молекулы, которые ослабляют барьерную функцию кишечника", - говорится в исследовании.
Данное открытие совершила группа китайских молекулярных биологов под руководством доцента тайваньского Университета Цзяи Ли Баохуна при наблюдениях за тем, как меняется работа кишечника мышей, в чью пищеварительную систему ученые ввели большое число наночастиц полистирола диаметром 100 нм. Исследователи периодически забирали пробы клеток кишечника и микрофлоры и отслеживали перемены в их жизнедеятельности.
Проведенные биологами замеры показали, что накопление наночастиц в пищеварительной системе приводило к нескольким серьезным изменениям в свойствах микрофлоры и в работе клеток кишечника. Они проявлялись в том, что появление нанопластика в кишечнике вело к снижению выработки двух ключевых белков - муцина и ZO-1, отвечающих за поддержание целостности барьера между пищеварительной системой и остальным организмом.
Нарушения в их выработке были связаны с тем, что наночастицы проникают и в клетки кишечника, и в некоторые типы микробов, заставляя их активно вырабатывать короткие молекулы РНК, подавляющие синтез муцина и ZO-1. Особенно активную роль в этих процессах играли так называемые бокаловидные клетки кишечника, а также бактерии из семейств Ruminococcaceae и Lachnospiraceae.
Проникновение наночастиц в эти клетки и микробов вызывает целый каскад изменений в их взаимодействиях, что приводит к дестабилизации барьера между системой пищеварения и кровотоком и позволяет микробам микрофлоры проникнуть внутрь других тканей организма. Это объясняет то, почему накопление наночастиц в кишечнике людей и животных в некоторых случаях уже приводило к развитию повреждений печени и других органов, подытожили биологи.
Наночастицы и здоровье
За последние 10 лет медики и биологи открыли множество свидетельств того, что природные и рукотворные наночастицы могут быстро накапливаться в большом числе органов тела человека, в том числе внутри его мозга. Пока у исследователей нет однозначного ответа на вопрос о том, насколько опасны эти наноструктуры для здоровья, какие краткосрочные и долгосрочные последствия вызывает их накопление, что заставляет ученых активно изучать процесс накопления наночастиц в организме.