Un team di ricercatori della Zhejiang University (Cina) dimostra che l’esposizione a microplastiche, definite come fibre o particelle o film di lunghezza inferiore ai 5 mm, è in grado di causare stress ossidativo e infiammazione in numerosi distretti come i sistemi digestivo, respiratorio e riproduttivo.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Cell Discovery, conferma i rischi derivanti dall’esposizione ambientale alle microplastiche, ma evidenzia come non solo l’inalazione, ma anche il contatto e l’ingestione sono in grado di alterare l’omeostasi del microbiota intestinale fino ad indurre un danno ematopoietico.
Tuttavia non sono ancora chiari i meccanismi sottostanti la correlazione negativa tra le microplastiche e il sistema ematopoietico, e l’impatto sull’outcome clinico nei pazienti sottoposti a trapianto (HSCT).
Lo studio conferma e supporta le evidenze riguardanti la capacità delle microplastiche, tra cui il polistirene (PS), il polimetil-metacrilato (PMMA) e il polietilene (PE), di riversarsi nel sangue attraverso il circolo intestinale.
Microplastiche e microbiota
La lunga esposizione mediante ingestione delle microplastiche è in grado di alterare, sia in vitro sia in vivo, il sistema emopoietico, riducendo la capacità di ricostruzione delle cellule staminali ematopoietiche (HSC) dose e tempo dipendente. Alla base vi è l’alterazione della struttura e della permeabilità intestinale e del microbiota.
La somministrazione di Rikenellacae o dell’ipoxantina sembra migliorare gli effetti negativi delle microplastiche sulle cellule staminali ematopoietiche.
Per studiare gli effetti positivi sulle cellule staminali ematopoietiche delle Rikenellacae o dell’ipoxantina , i ricercatori hanno somministrato entrambi utilizzando un modello murino evidenziando che entrambe sono in grado di proteggere efficacemente le HSC dal danno indotto dalle microplastiche..
Così come i risultati dello studio hanno mostrato che l’esposizione a microplastiche riduce i livelli di Rikenellacae o ipoxantina, con anormalità, dal punto di vista funzionale, delle cellule staminali ematopoietiche e un peggioramento del rate di successo del trapianto, nell’uomo.
La concentrazione di ipoxantina è positivamente correlata con i livelli di Rikenellacae.
Inoltre, da precedenti ricerche si evidenzia che il contenuto di Rikenellacae nel microbiota intestinale e di ipoxantina nel plasma si riduce simultaneamente nel topo trattato con microplastiche, e le Rikenellacae trattate con MP riducevano i livelli di ipoxantina, rinforzando l’idea che l’ipoxantina sia un prodotto delle Rikenellacae.
Conclusioni
Lo scopo dello studio era di identificare il meccanismo sottostante la correlazione negativa tra le microplastiche e il sistema ematopoietico, e l’impatto sull’outcome clinico dei pazienti sottoposti a trapianto di cellule staminali emopoietiche (HSCT).
Sembrerebbe che il pathway di segnale che collega l’enzima ipoxantina-guanina-fosforibosil-transferasi (HPRT, enzyme hypoxanthine guanine phosphoribosyltransferase) e Wnt sia il meccanismo presente a valle e sottostante gli effetti delle microplastiche sul sistema ematopoietico.
Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere il ruolo preciso del pathway di segnale HPRT-Wnt. Tuttavia sembra offrire nuove prospettive la correlazione tra ipoxantina-HPRT-Wnt e il sistema ematopoietico, con applicazioni anche nelle patologie neurodegenerative.
