Hoe schadelijk zijn micro- en nanoplastics voor onze gezondheid? Het hangt af van de concentraties en de meetmethoden

Detectie, concentratie en distributie van micro- en nanoplastics (MNPs) in het menselijk lichaam.

Het verzamelen en analyseren van de hoeveelheid toxische micro- en nanoplastics (MNPs) in water is relatief eenvoudig: vul een emmer met water uit je bron, verdamp het water en tel en karakteriseer de achtergebleven plastics. Maar hoe zit het als je wilt weten hoeveel MNPs er in die appel zitten die je op het punt staat te eten, in de boom in je achtertuin of zelfs in je hersenen?

Voordat we kunnen bepalen hoe giftig MNPs kunnen zijn voor de menselijke gezondheid, moeten we in staat zijn om hun samenstelling en concentratie te meten en te analyseren in monsters afkomstig van levende organismen, inclusief menselijke lichamen. Deze taak wordt bemoeilijkt door de kleine grootte van de monsters die kunnen worden geoogst, evenals de complicaties van het verzamelen van monsters van een levend subject.

Een onderzoek geleid door de Universiteit van Massachusetts Amherst naar de bestaande wetenschappelijke literatuur over dit onderwerp, recent gepubliceerd in Nature Reviews Bioengineering, wijst op een reeks beste praktijken die ons een stap dichterbij kunnen brengen om de werkelijke bedreiging van MNPs voor de menselijke gezondheid te bepalen.

“Elke biologische monster vertegenwoordigt een andere matrix,” zegt Baoshan Xing, onderscheiden professor in Milieu- en Bodemchemie aan de Stockbridge School of Agriculture van UMass Amherst en leider van het internationale team dat het onderzoek heeft uitgevoerd. “Die appel is bijvoorbeeld samengesteld uit vezelmateriaal, terwijl MNPs in je lichaam kunnen zijn ingebed in vetten en eiwitten.”

“MNPs in schelpen bevatten schelpmateriaal als onderdeel van hun matrix, en bomen en planten bevatten lignine,” vervolgt Xing, wat betekent dat elk van deze verschillende soorten biologische monsters een andere voorbereidende behandeling – genaamd ‘digestie’ – nodig heeft om nauwkeurig te worden geteld.

“We moeten ook rekening houden met de vorm van de MNPs,” aldus Xing, die opmerkt dat de meeste studies tot nu toe uitgaan van een perfecte sferoïde deeltje. De vorm is belangrijk omdat deze invloed heeft op hoe MNPs door een biologisch systeem kunnen bewegen, evenals welke potentiële ziekteverwekkers of giftige stoffen zich in hun hoekjes en gaatjes kunnen verstoppen.

Helaas zijn er geen algemeen aanvaarde richtlijnen voor het voorbereiden, verwerken en analyseren van biologische monsters die MNPs bevatten. “Dit is een hoofdpijn,” zegt Xing, “maar het betekent ook dat er enorme kansen zijn voor een echte doorbraak die ons kan helpen begrijpen welke rol plastics in ons lichaam spelen.”

Om dichter bij dat uiteindelijke doel te komen, hebben Xing en zijn collega’s van de Ocean University van China, East China Normal University en Jiangnan University een aantal beste praktijken voorgesteld. De eerste houdt in dat specifieke strategieën worden vastgesteld voor het verwerken en detecteren van MNPs, afgestemd op het type matrix waarin ze zich bevinden. Met andere woorden, we moeten weten wat werkt bij het scheiden van MNPs uit vetweefsel en wat werkt voor het scheiden van MNPs uit vezelachtig plantmateriaal.

We hebben ook specifieke protocollen nodig voor het onderzoeken van de soorten polymeren, vormen en oppervlaktekenmerken van MNPs. Aangezien de vorm, grootte en oppervlaktekenmerken bijna oneindig kunnen zijn, wijzen de auteurs van de studie op verschillende machine learning-algoritmen als een veelbelovende manier om deze taak efficiënt uit te voeren.

“Er zijn nog geen geaccepteerde protocollen,” zegt Xing, “maar we wijzen de weg, en de dag is niet ver weg dat we MNPs in biologische monsters nauwkeurig kunnen detecteren, karakteriseren en kwantificeren.”