Plastik a choroba Parkinsona

Na całym świecie wzrasta liczba przypadków choroby Parkinsona i demencji z nią związanych. Choroby te charakteryzują się nieprawidłowym gromadzeniem białka alfa-synukleiny w mózgu. Choć czynniki powodujące to gromadzenie są nieznane, badania wskazują na możliwą rolę czynników środowiskowych.

Mikroplastik, powszechnie obecny w środowisku, żywności i wodzie, to cząsteczki plastiku o średnicy mniejszej niż 5 mm, a nanoplastiki mają wielkość poniżej 1 μm i są niewidoczne dla ludzkiego oka. Badania wykazały obecność cząsteczek polistyrenu i innych tworzyw sztucznych we krwi większości zdrowych dorosłych. Jednorazowe produkty z polistyrenu, takie jak plastikowe kubki, sztućce i opakowania piankowe, są powszechnym odpadem środowiskowym. Mimo ich wszechobecności, potencjalne skutki zdrowotne tych tworzyw sztucznych są dopiero badane.
Poprzednie badania sugerowały, że polistyren i inne cząstki mogą wpływać na aktywność alfa-synukleiny. Międzynarodowy zespół badawczy pod kierunkiem dr. Andrew B. Westa z Duke University postanowił zbadać wpływ nanoplastików na komórki nerwowe i mózg. Badania te, opublikowane 17 listopada 2023 r. w czasopiśmie Science Advances, wykazały, że alfa-synukleina łatwo wiąże się z nanoplastikami polistyrenowymi w probówkach. Wiązanie to prowadziło do powstania nieprawidłowych struktur alfa-synukleiny, zwanych włókienkami, charakterystycznych dla choroby Parkinsona i pokrewnych demencji.
Dalsze badania na hodowanych komórkach mózgowych, czyli neuronach, wykazały, że włókienka alfa-synukleiny i nanoplastiki mogą przenikać do neuronów przez endocytozę, proces, w którym błona komórkowa pochłania wybrane elementy. Po wejściu do wnętrza komórki, zarówno włókienka, jak i tworzywa sztuczne trafiały do lizosomów, organelli komórkowych pełniących funkcję „pojemników na śmieci”. Naukowcy odkryli, że nanoplastiki zakłócają funkcjonowanie lizosomów, spowalniając rozkład szkodliwych grudek alfa-synukleiny.

Zespół badawczy przeanalizował również interakcje między nanoplastikami polistyrenowymi a alfa-synukleiną w mózgach myszy. Odkryli, że nanoplastiki i włókienka alfa-synukleiny oddziałują również w tym miejscu, co zwiększa rozprzestrzenianie się nieprawidłowości w połączonych obszarach mózgu. Szczególnie dotknięte były neurony w obszarze istoty czarnej mózgu, który jest kluczowy dla kontroli ruchu i ulega uszkodzeniu w chorobie Parkinsona i pokrewnych demencjach.
Podsumowując, odkrycia te wskazują na wcześniej nierozpoznane interakcje, które mogą przyczyniać się do zwiększonego ryzyka i postępu choroby Parkinsona. Konieczne są dalsze badania, aby dokładniej zbadać, jak te interakcje wpływają na rozwój chorób oraz czy inne rodzaje tworzyw sztucznych mają podobne skutki.
„Wiele danych sugeruje, że czynniki środowiskowe mogą odgrywać znaczącą rolę w chorobie Parkinsona, ale w większości nie zostały one zidentyfikowane” – wyjaśnia West. „Nasze badanie sugeruje, że obecność mikro- i nanoplastików w środowisku może stanowić nowe wyzwanie związane z toksynami w kontekście ryzyka i postępu choroby Parkinsona”.