Атака на молекулярном уровне. Ученые выяснили, что микропластик может повреждать ДНК и клетки

Микропластик все чаще называют асбестом нашего поколения — последний тоже казался чрезвычайно полезным и стабильным, пока человечество не столкнулось с его последствиями. Пластик окружает нас всюду, попадая в самые отдаленные экосистемы планеты и даже во внутренние органы человека. Однако новое исследование, опубликованное в издании Nature, доказывает: синтетические фрагменты не просто накапливаются в тканях, а демонстрируют высокую химическую активность, нанося прямой вред организму.

Исследователи из Колумбийского университета и Университета Калифорнии в Беркли выяснили, что при контакте с водой микропластик спонтанно высвобождает высокоэнергетические свободные радикалы. Соавтор работы Найсень Цянь отмечает, что это происходит как в бутилированной питьевой воде, так и внутри кровеносной системы человека, поскольку человеческий организм преимущественно состоит из воды.

Секрет такой реактивности кроется в физических масштабах: по мере распада пластика на все более мелкие частицы его совокупная площадь поверхности колоссально растет. Исследователи изучили шесть распространенных типов коммерческих пластмасс и обнаружили, что на грани распределения «пластик-вода» активно формируются гидроксильные свободные радикалы (OH). Эти соединения относятся к наиболее токсичным агентам, способным разрушать клетки, повреждать ДНК и деформировать эритроциты, что подтверждают лабораторные тесты на биоматериалах мышей.

Парадоксально, но самую высокую реактивность показывают наиболее гидрофобные (водоотталкивающие) пластики. Отталкивая молекулы воды, они изменяют ее структуру и электростатические силы, превращая растворенные ионы в свободные радикалы. Кроме того, испытания с белком лизоцимом (содержащимся в слезах, слюне и молоке) показали, что под действием микропластика белки начинают патологически слипаться. Подобное аномальное накопление белковых структур в головном мозге считается главной причиной развития нейродегенеративных заболеваний.

Ученые отмечают, что источником загрязнения является не только промышленность, но и повседневные привычки. Даже обычное открывание пластиковой бутылки приводит к трению крышки и образованию микрочастиц. Среди других факторов — разогрев пищи в микроволновке, длительное пребывание бутылок на солнце и использование медицинских капельниц.

Сейчас авторы исследования изучают на животной модели, как эти частицы мигрируют через плаценту в ткани плода во время беременности. Полученные данные уже побудили правительство США выделить 144 миллиона долларов на специальную программу STOMP по исследованию и минимизации влияния микропластика. Ученые надеются, что понимание химических процессов на поверхности частиц позволит разработать новые, более безопасные виды полимеров.