Malé částečky umělých hmot, konkrétně takzvané ultrajemné polystyrenové nanoplasty, se mohou „zabudovávat“ do ochranné vrstvy plic, měnit její strukturu a oslabovat ochrannou funkci, popsali vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR ve spolupráci s kolegy z Polska a Slovinska.
Nanoplastům se dnes nedá uniknout, jsou všude. S tím, jak je lidstvo už sto let vyrábí a využívá, se dostaly na všechna místa planety – od Mount Everestu až po dno Mariánského příkopu. A pronikají i do vody, potravy, těl živých tvorů. Lidi nevyjímaje.
Vznikají především rozpadem větších plastových předmětů a jejich dalším opotřebením ve venkovním prostředí i v interiérech. Na rozdíl od větších mikroplastů se tyto jemné nanočástice mohou dlouho udržet ve vzduchu – právě proto se snadno dostávají až do dýchacích cest lidí a následně i do plic. O dopadech na zdraví se ale až doposud moc netušilo – teď to změnila skupina vědců z tuzemska.
Experti pod vedením Lukasze Cwiklika z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR totiž odhalili, jak mohou polystyrenové nanoplasty ovlivňovat takzvaný plicní surfaktant. Přestože se o této vrstvičce, která vystýlá plicní sklípky, moc nemluví, je zásadní pro správnou funkci celého orgánu. Je složená z lipidů a proteinů a bez ní by sklípky při výdechu zkolabovaly.
Plasty versus plíce
Vědce zajímalo, jak tato vrstvička reaguje na přítomnost nanoplastů. Simulovali tedy situaci, kdy je člověk vdechne a ony proniknou do plic. Zkoumali dvě části surfaktantu – horní i spodní. Využili pro to celou řadu moderních technologií, které jim umožnily jak modelovat tuto situaci při experimentu, tak ji pak i porovnat s tím, co se děje v reálném životě.
Zásadním výsledkem zkoumání je, že tyto částice, které se uvolnily z polystyrenu, nezůstávají jen na povrchu výše popsané vrstvy. „Naše studie ukazuje, že nanoplasty se na plicním surfaktantu nejen zachytí, ale mohou se do něj také zabudovat a spolu s jeho přirozenou recyklací postupovat dál do hlubších struktur plic. Právě tento mechanismus považujeme za zvlášť důležitý, protože naznačuje, že jejich působení se nemusí omezit jen na samotný povrch plic,“ upozorňuje Cwiklik.
Konkrétně výzkum doložil, že nanoplasty zvyšují uspořádanost lipidů a snižují tekutost ochranné vrstvy plic. Zároveň mění místní složení surfaktantu a mohou se nejprve hromadit v povrchové monovrstvě plicního sklípku a následně pronikat i do hlubších dvojvrstevných struktur, které se podílejí na jeho recyklaci. To naznačuje cestu, jak se nanoplasty mohou dostávat hlouběji do plicní tkáně a narušovat jednu z nejcitlivějších ochranných bariér v respiračním systému.
Podle autorů a autorek práce je potřeba v navazujícím výzkumu zjistit, jaké důsledky může mít dlouhodobé vdechování ultrajemných plastových částic pro lidské zdraví. „Právě skutečnost, že nanoplasty jsou běžnou součástí vzduchu, který dýcháme, dělá z tohoto tématu vážnou otázku pro veřejné zdraví. Pokud ovlivňují fungování plicního surfaktantu, je namístě brát jejich možné dopady na lidské zdraví velmi vážně,“ doplňuje spoluautorka studie Katarina Vazdar z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského.
