Učit se ze prachu

Vlastnosti jako velikost, tvar a povrchová úprava mikročástic ovlivňují jejich potenciál ohrožení pro člověka. Zde jsou zobrazeny elektronové mikrosnímkami dřevního prachu, který vzniká při zpracování dřeva (vlevo nahoře); prachové částice z sena (vpravo nahoře); částice sazí z výfuku spalovacího motoru (vlevo dole); a pro srovnání fragmenty mikroplastů (vpravo dole). (Fotografie: Simon Wieland, UBT)

Prof. Dr. Christian Laforsch, Prof. Dr. Holger Kress a Simon Wieland M.Sc. (zleva) diskutují v laboratoři o mikroskopických snímcích mikropartikulí. (Foto: UBT) / Prof. Dr. Christian Laforsch, Prof. Dr. Holger Kress a Simon Wieland M.Sc. (zleva) diskutují o obrázcích mikropartikulí. (Foto: UBT)

Výzkumníci z Univerzity Bayreuth chtějí prozkoumat důsledky vdechnutí mikroplastů. Aby je lépe pochopili, sestavili v rámci interdisciplinární studie souvislosti mezi zdravotními riziky částic, jako jsou například prach, brusný prach nebo azbest, a jejich fyzikálními vlastnostmi. Porovnáním s vlastnostmi mikroplastových částic lze tak přesněji určit jejich potenciální škodlivé účinky na zdraví.

Mikroplasty jsou všude v životním prostředí, včetně atmosféry. Díky tomu v našem každodenním životě neustále vdechujeme mikroskopické plastové částice. Pokud proniknou do dýchacích cest, může to být potenciálně škodlivé pro zdraví. Abychom mohli spolehlivě odhadnout nebezpečí, která mikroplasty ve vzduchu představují, je však zatím k dispozici málo vědeckých studií. V přehledovém článku nyní koordinovaný výzkumný tým z Univerzity Bayreuth shromáždil poznatky o již dobře prozkoumaných zdravotních rizicích různých mikropartikulí a porovnal je s vlastnostmi mikroplastů, aby odhalil možná nebezpečí mikroplastů.

Interdisciplinární tým kolem bayreuthských výzkumníků mikroplastů Prof. Dr. Holgera Kresse a Prof. Dr. Christiana Laforsche se zaměřil na mikropartikuláře, jako jsou například azbest, prach z automobilových výfuků nebo prach vznikající při broušení dřeva nebo kamene. Autoři z oborů fyziky, biologie, biochemie, medicíny a nano-věd kladli zvláštní důraz na roli fyzikálních a chemických vlastností částic pro jejich toxicitu. Parametry, jako jsou velikost, tvar a povrchové náboje částic, ale také jejich odolnost v plicích a bakterie či biomolekuly, které se na nich drží, mohou ovlivnit jejich nebezpečnost. Například dlouhé vlákna jsou často nebezpečnější než kompaktní částice, protože dlouhá vlákna jsou kvůli svému tvaru hůře odstraňována z těla, což může vést k trvalým zánětům postižených tkání. Takové vláknité mikropartikuláře mohou být karcinogenní, což je například u azbestu již dlouho známo.

Pokud známe význam fyzikálních a chemických vlastností pro zdravotní dopady mikropartikulí, lze potenciální nebezpečí mikroplastů pro lidské zdraví odhalit dříve, tvrdí vědci. „Tato znalost nám umožňuje identifikovat důležité otevřené otázky ohledně potenciálu mikroplastů k nebezpečí. Díky tomu můžeme přispět k cílenému výzkumu a rychlejšímu hodnocení rizika mikroplastů pro člověka,“ vysvětluje Prof. Dr. Holger Kress, iniciátor studie a profesor biologické fyziky na Univerzitě Bayreuth.

„Naší prací pomáháme pochopit základní mechanismy za zdravotními dopady mikropartikulí. Mnoho toho, co je již známo u jiných mikropartikulí, lze možná také aplikovat na mikroplasty,“ doplňuje Simon Wieland, hlavní autor článku a doktorand na Univerzitě Bayreuth. Proto je důležité těžit z těchto znalostí, aby bylo možné rychle odhadnout riziko mikroplastů ve vzduchu dýchatelném vzduchu.

Nyní je třeba tyto nově získané poznatky uvést do praxe. „K fyzikálním a chemickým vlastnostem mikroplastů existuje stále mnoho otevřených otázek. Mikroplasty nejsou všechny stejné, skládají se z mnoha různých částic s odlišným chemickým složením, povrchovými vlastnostmi, tvarem a velikostí,“ říká Prof. Dr. Christian Laforsch, mluvčí zvláštního výzkumného centra 1357 Mikroplastiky na Univerzitě Bayreuth a vedoucí katedry živočišné ekologie I. Proto je nyní velmi důležité zohlednit tuto rozmanitost i ve toxikologickém výzkumu. Pouze tak lze komplexně pochopit dopady mikroplastů na člověka a životní prostředí, uzavírá vědec.

Studie „From properties to toxicity: comparing microplastics to other airborne microparticles“ vznikla v rámci Kolégia životních věd Nadace německé akademie věd ve spolupráci se zvláštním výzkumným centrem 1357 Mikroplastiky na Univerzitě Bayreuth. Vyšla v časopise Journal of Hazardous Materials a je volně dostupná online.