Uczyć się od kurzu

Cechy takie jak rozmiar, kształt i stan powierzchni mikrocząsteczek wpływają na ich potencjał zagrożenia dla ludzi. Na zdjęciach mikroskopowych widoczne są: pył drzewny powstający podczas obróbki drewna (góra po lewej), cząsteczki pyłu z siana (góra po prawej), cząsteczki sadzy z silnika spalinowego (dół po lewej) oraz dla porównania fragmenty mikroplastiku (dół po prawej). (Zdjęcie: Simon Wieland, UBT)

Prof. Dr. Christian Laforsch, Prof. Dr. Holger Kress oraz Simon Wieland M.Sc. (od lewej) dyskutują w laboratorium na temat mikroskopowych zdjęć mikrocząstek. (Zdjęcie: UBT) / Prof. Dr. Christian Laforsch, Prof. Dr. Holger Kress i Simon Wieland M.Sc. (od lewej) omawiają zdjęcia mikrocząstek. (Zdjęcie: UBT)

Badacze z Uniwersytetu Bayreuth chcą zgłębić skutki wdychania mikroplastiku. Aby lepiej je zrozumieć, przeprowadzili interdyscyplinarne badanie, w którym wyjaśnili związki między zagrożeniami dla zdrowia związanymi z cząstkami takimi jak kurz, pył ścierny czy azbest, a ich właściwościami fizycznymi. Dzięki porównaniom z właściwościami mikroplastikowych cząstek można precyzyjniej ocenić ich potencjalne szkodliwe dla zdrowia działanie.

Mikroplastik jest obecny wszędzie w środowisku, także w atmosferze. W związku z tym codziennie wdychamy mikroskopijne cząstki plastiku. Jeśli dostaną się one do dróg oddechowych, mogą być potencjalnie szkodliwe dla zdrowia. Jednakże nie ma jeszcze wystarczającej liczby naukowych badań, które pozwoliłyby wiarygodnie ocenić zagrożenia związane z mikroplastikiem w powietrzu. W przeglądowym artykule zespół badawczy z Uniwersytetu Bayreuth zebrał wiedzę na temat dobrze przebadanych zagrożeń zdrowotnych różnych mikrocząstek i porównał je z właściwościami mikroplastiku, aby rozpoznać możliwe zagrożenia związane z mikroplastikiem.

Interdyscyplinarny zespół, w skład którego wchodzą badacze mikroplastiku z Bayreuth, Prof. Dr. Holger Kress i Prof. Dr. Christian Laforsch, skupił się na mikrocząstkach takich jak azbest, cząstki sadzy z samochodowych spalin czy pyły powstające podczas szlifowania drewna lub kamienia. Autorzy z dziedzin fizyki, biologii, biochemii, medycyny i nauk nano szczególnie zwrócili uwagę na rolę właściwości fizycznych i chemicznych cząstek w ich toksyczności. Parametry takie jak wielkość, kształt i ładunek powierzchni cząstek, a także ich trwałość w płucach oraz bakterie i biomolekuły na nich osadzone mogą wpływać na ich potencjał zagrożenia. Na przykład długie włókna są często bardziej niebezpieczne niż zwarte cząstki, ponieważ dłuższe włókna ze względu na swój kształt trudniej usunąć z organizmu, co może prowadzić do trwałych stanów zapalnych w dotkniętych tkankach. Takie włókniste mikrocząstki mogą być rakotwórcze, co jest już od dawna znane w przypadku azbestu.

Znając znaczenie właściwości fizycznych i chemicznych dla wpływu mikrocząstek na zdrowie, naukowcy twierdzą, że możliwe zagrożenia mikroplastiku dla ludzkiego zdrowia można rozpoznawać wcześniej. „Ta wiedza pozwala nam identyfikować ważne nierozwiązane pytania dotyczące potencjału zagrożeń mikroplastiku. Dzięki temu możemy przyczynić się do ukierunkowanych badań i szybszej oceny ryzyka mikroplastiku dla ludzi” – wyjaśnia Prof. Dr. Holger Kress, inicjator badania i profesor fizyki biologicznej na Uniwersytecie Bayreuth.

„Nasza praca pomaga zrozumieć podstawowe mechanizmy wpływu mikrocząstek na zdrowie. To, co już wiadomo na temat innych mikrocząstek, może być również zastosowane do mikroplastiku” – dodaje Simon Wieland, główny autor artykułu i doktorant na Uniwersytecie Bayreuth. Dlatego ważne jest, aby korzystać z tej wiedzy, umożliwiając szybką ocenę ryzyka mikroplastiku w powietrzu oddechowym.

Teraz kluczowe jest zastosowanie nowo zdobytej wiedzy. „Wciąż istnieje wiele nierozwiązanych pytań dotyczących właściwości fizycznych i chemicznych mikroplastiku. Mikroplastik nie jest jednorodny, lecz składa się z wielu różnych cząstek o odmiennym składzie chemicznym, właściwościach powierzchni, kształcie i wielkości” – mówi Prof. Dr. Christian Laforsch, rzecznik specjalnego obszaru badawczego 1357 Mikroplastik na Uniwersytecie Bayreuth i kierownik katedry ekologii zwierząt. Dlatego teraz tak ważne jest uwzględnienie tej różnorodności także w badaniach toksykologicznych. Tylko w ten sposób można kompleksowo zrozumieć wpływ mikroplastiku na ludzi i środowisko – podsumowuje naukowiec.

Badanie „From properties to toxicity: comparing microplastics to other airborne microparticles” powstało w ramach Kollegium Nauk o Życiu Fundacji Studiów Niemieckich we współpracy ze specjalnym obszarem badawczym 1357 Mikroplastik na Uniwersytecie Bayreuth. Ukazało się w czasopiśmie Journal of Hazardous Materials i jest dostępne bezpłatnie.