Un batterio isolato dal kimchi potrebbe aiutare a eliminare le nanoplastiche attraverso le feci. È il risultato più interessante di uno studio condotto da Jisu Lee e colleghi del World Institute of Kimchi di Gwangju, in Corea del Sud, pubblicato su Bioresource Technology.
I ricercatori hanno individuato nel ceppo Leuconostoc mesenteroides CBA3656 una capacità di legare particelle di polistirene che si mantiene, almeno in parte, anche in condizioni simili a quelle intestinali.
La somministrazione del batterio ha inoltre aumentato l’escrezione fecale delle particelle in un modello murino. La ricerca, coordinata da Tae Woong Whon e Se Hee Lee, apre una possibilità sperimentale, ma lascia da verificare il passaggio decisivo: se una maggiore eliminazione fecale riduca davvero l’esposizione dei tessuti e i suoi eventuali effetti biologici.
Dall’ambiente all’intestino
Le nanoplastiche sono particelle di plastica con dimensioni inferiori a un micrometro. La loro presenza nell’ambiente e nella catena alimentare ha spinto a cercare metodi per rimuoverle dall’acqua e, più di recente, a studiare che cosa accade dopo l’ingestione. Tra le ipotesi in esame c’è la biosorbimento: alcune superfici batteriche potrebbero trattenere le particelle e accompagnarle lungo il transito intestinale.
Non si tratta necessariamente di degradare la plastica. Nel lavoro coreano, l’obiettivo era verificare se batteri lattici di origine alimentare fossero in grado di legare nanoplastiche di polistirene. I ricercatori hanno confrontato ceppi isolati dal kimchi e hanno poi concentrato le analisi su L. mesenteroides CBA3656 e Latilactobacillus sakei CBA3608. Le particelle impiegate nella maggior parte degli esperimenti avevano un diametro medio di circa 190 nanometri: un dettaglio rilevante, perché una verifica preliminare ha mostrato che CBA3656 adsorbiva meno efficacemente particelle più piccole, di circa 70 nanometri.
In acqua, entrambi i ceppi hanno legato rapidamente le nanoplastiche. Dopo dieci minuti, l’efficienza di adsorbimento era del 66% per CBA3656 e del 45% per CBA3608; a trenta minuti CBA3656 aveva già raggiunto circa l’87%. Il primo ceppo ha mantenuto una capacità relativamente elevata anche all’aumentare della concentrazione di particelle: l’efficienza è passata dal 91% a 10 ppm al 74% a 200 ppm. Per CBA3608, nello stesso intervallo, è scesa dall’89% all’11%. Queste percentuali descrivono prove condotte in condizioni controllate, con quantità prestabilite di batteri e particelle: non sono una stima dell’efficacia nell’intestino umano.
Il legame dipende dal ceppo e dall’ambiente
Le immagini al microscopio mostrano particelle aderenti alla superficie dei batteri, senza evidenza di accumulo al loro interno. Le analisi cinetiche e spettroscopiche suggeriscono che il legame dipenda soprattutto dalle proprietà fisiche della superficie cellulare, alle quali potrebbero contribuire componenti della parete e della membrana, tra cui polisaccaridi, proteine e lipidi.
Gli autori non hanno però isolato il contributo causale di ciascuna struttura.
Il risultato cambia quando l’esperimento si avvicina alle condizioni intestinali. In un fluido simulato contenente sali biliari, l’efficienza di CBA3656 è scesa al 57%, mentre quella di CBA3608 si è fermata al 3%. Il calo mostra quanto il mezzo di prova possa influire sul legame e rende più interessante la capacità residua di CBA3656. Lo stesso ceppo ha superato altri L. mesenteroides esaminati nel fluido simulato: la proprietà osservata non può quindi essere attribuita indistintamente a tutta la specie.
Un’altra differenza riguarda lo stato dei batteri. Nelle condizioni standard di laboratorio, le cellule vive dei due ceppi hanno adsorbito gran parte delle particelle, mentre quelle sottoposte ad autoclave hanno mostrato un’efficienza di appena il 3–4%. Il trattamento termico potrebbe aver alterato le strutture coinvolte nel legame. Questo dato non basta, da solo, a definire CBA3656 un probiotico: per farlo occorrerebbe dimostrare un beneficio per l’ospite a una dose adeguata, oltre a valutarne la sicurezza nell’impiego previsto.
Nei topi aumenta l’escrezione fecale: che cosa resta da dimostrare
Per verificare se il fenomeno fosse osservabile anche in vivo, i ricercatori hanno utilizzato 16 topi privi di microbiota, divisi in un gruppo di controllo e uno trattato. I topi trattati hanno ricevuto per via orale L. mesenteroides CBA3656 prima dell’esposizione alle nanoplastiche. Dopo 24 ore, i ricercatori hanno misurato le particelle nelle feci mediante pirolisi e gascromatografia accoppiata alla spettrometria di massa.
A parità di dose di nanoplastiche somministrata, i topi che avevano ricevuto il batterio ne hanno eliminate quantità maggiori con le feci. La differenza è stata osservata sia nei maschi sia nelle femmine, sebbene ciascun sottogruppo comprendesse soltanto quattro animali. È il dato che sostiene l’ipotesi di una facilitazione dell’eliminazione intestinale.
La sua interpretazione richiede cautela. Lo studio non ha misurato la distribuzione delle particelle negli organi e non ha verificato se l’aumento dell’escrezione si accompagni a una minore infiammazione, a una migliore integrità della barriera intestinale o ad altri benefici. Inoltre, il modello privo di microbiota permette di osservare più chiaramente l’azione del ceppo somministrato, ma non riproduce le interazioni che avverrebbero in un intestino già colonizzato.
Il prossimo passaggio sarà quindi valutare CBA3656 in animali con un microbiota residente, con esposizioni di diversa durata e misure congiunte delle nanoplastiche nelle feci e nei tessuti. Serviranno poi studi di sicurezza e, solo se i risultati lo giustificheranno, ricerche nell’uomo. Per ora, il lavoro mostra che un batterio alimentare può legare specifiche nanoplastiche e aumentarne l’eliminazione fecale in un modello sperimentale. È una prova di principio, non ancora una strategia di prevenzione clinica.
