Учените намират миниатюрни парченца пластмаса навсякъде – в реките и езерата, на дъното на морето, на най-високата планина на земята, носещи се с вятъра и преминаващи през хранителната ни верига. Сега те се опитват да разберат как тази пластмаса засяга човешкото здраве. 

Замърсяването с пластмаса е навсякъде, където и да погледнем. Пластмасови бутилки, торби и кутии, четки за зъби, автомобилни гуми и електроника замърсяват бреговете, плуват в моретата и задръстват депата за отпадъци. А какво да кажем за пластмасовите отпадъци, които не можем да видим?

Когато пластмасовите отпадъци във водата и почвата започнат да се разпадат под влияние на атмосферните условия, те се разпадат на милиони по-малки парченца. Парченцата, по-малки от пет милиметра, се определят като пластмасови микрочастици. Пластмасовите наночастици са още по-малки (някои са 500 пъти по-малки от човешки косъм). Докато излагането на замърсители на въздуха се свързва с въздействие върху здравето, в това число повишен риск от респираторни инфекции, сърдечни заболявания и рак на белите дробове, науката все още не разполага с доказателства за това какво е отражението на пластмасовите микро- и наночастици върху човешкото тяло.

През 2019 г. Световната здравна организация (СЗО) публикува първия си доклад за въздействието на пластмасовите микрочастици върху човешкото здраве. Неговото заключение е, че все още няма достатъчно данни, за да разберем дали те са вредни за хората. СЗО призова за провеждането на повече изследвания върху пластмасовите микрочастици.

Точно това се прави в лаборатории из цяла Европа. Начело на усилията за изследване на пластмасовите микро- и наночастици, Европейският изследователски клъстер за разбиране на въздействието им върху здравето (клъстерът CUSP) бе образуван през април 2021 г. от пет мултидисциплинарни изследователски консорциума: AURORA, Imptox, PLASTICHEAL, PlasticsFatE и POLYRISK.

В този консорциум учени, представители на промишлеността и политици си сътрудничат в най-голямата досега в Европа инициатива за разкриване на сложната взаимовръзка между пластмасовите микро- и наночастици и човешкото здраве, от най-ранна до зряла възраст.

„И петте проекта работят в една и съща посока – осигуряване на солидни научни доказателства и данни, за да се информират управляващите риска в Европа и на други места за потенциалните рискове“, казва професор Таня Чиркович Величкович, която е координатор на Imptox и наблюдава клъстера CUSP през първата година от образуването му. „В момента разполагаме с много ограничени данни за излагането на риск и за рисковете, което превръща тяхното управление в пълна с предизвикателства задача. Европейската комисия предприе стъпки за решаване на този важен проблем на политиката в областта на науката. 

Целта на CUSP е да предостави научните данни, от които управляващите риска се нуждаят, за да решат какви видове действия може да са необходими, за да бъдат защитени хората и околната среда от потенциални неблагоприятни последици. Нито един европейски закон понастоящем не обхваща цялостно проблема с пластмасовите микрочастици. Сега е идеалното време за действие. ЕС планира провеждането на инициатива за пластмасовите микрочастици заедно с обществена консултация, която ще стартира през тази година. 

Въз основа на свършената работа ще бъдат проведени оценки на риска, за да се идентифицират потенциалните опасности и да се предоставят доказателства за стратегии и политики за по-добро предпазване и реагиране. Според Роел Вермюлен, професор по екологична епидемиология и науката за експозома и директор на Института за науките за оценка на риска към университета в Утрехт, Нидерландия, време е да проучим съществуващите регламенти и да проведем правилните експерименти и изследвания, за да открием пропуските и да намерим начини да ги отстраним.

„Да разберем потенциалните празноти в текущата оценка на риска от частици и химикали по отношение на пластмасовите микро- и наночастици и здравето в ранна възраст – върху това работихме през първата година“, казва проф. Вермюлен, който ръководи и консорциума AURORA. „Целта ни в края на проекта е да предоставим пътна карта на Европейската комисия и да покажем дали проблемът е обхванат, или не от съществуващите регламенти. Знаем, че има празноти, не знаем само колко големи са те и доколко съществуващото законодателство е достатъчно или недостатъчно. Според мен това са въпросите, на които ще трябва да даде отговор целият консорциум CUSP.“ 

Потенциално въздействие на пластмасовите микрочастици върху плода

За проф. Вермюлен и екипа AURORA най-големият въпрос се отнася за наличието на потенциално вредни пластмасови частици, намерени от учените в човешки плаценти. Те изследват излагането на пластмасови микро- и наночастици и токсикологичните и здравни последици при бременност и в ранна възраст. 

„Знаем, че някои от химикалите, свързани с пластмасовите микро- и наночастици, оставят последствия за здравето в ранна възраст, ако мислим в посока на въздействието върху развитието“, казва той. „Ако погледнем изследванията върху замърсяването на въздуха, там също виждаме, че частиците оказват влияние върху теглото при раждане и когнитивното развитие. Знаем също, че малки частици във въздуха могат да преминат през бариерата на плацентата и да достигнат директно до плода. Поради тази причина е много важно сега да оценим въздействието, което пластмасовите микро- и наночастици конкретно имат при бременност и в ранна възраст.“ 

„Сред нововъзникващите замърсители пластмасовите микрочастици са тези, които действително представляват интерес за нас, защото, въпреки че са навсякъде около нас и в телата ни, все още не знаем какво е действието им върху нас“, обяснява проф. Чиркович Велкович, която изследва възможността високите концентрации на пластмасови микро- и наночастици в околната среда да увеличават броя на страдащите от алергия или да влошават алергиите им.

Връзката между пластмасовите микро- и наночастици и астмата

Като стъпва върху основните си изследователски интереси, свързани с алергията – една от най-разпространените хронични болести в Европа – проф. Чиркович Велкович проучва въздействието на промените в околната среда върху алергезиращите протеини. Сега тя изследва пластмасовите микро- и наночастици. „Много малко се знае за влиянието на пластмасовите микро- и наночастици върху алергичните заболявания“, казва тя. 

За да запълнят този пропуск в знанията, учените от Imptox изследват сложната роля на пластмасовите микро- и наночастици в съчетание със замърсителите на околната среда, като тежки метали, алергени и микроорганизми, по отношение на безопасността на храните и човешкото здраве, като се концентрират върху алергията и астмата. 

„В проекта Imptox ще проучим за пръв път последиците за алергията и астмата от излагане на въздействието на пластмасовите микро- и наночастици от околната среда или хранителния режим“, обяснява проф. Чиркович Велкович. „Очакваме да намерим доказателства за въздействието на тези частици върху алергичните заболявания. Понастоящем такава информация не съществува.“

Мултидисциплинарният екип на Imptox събира на едно място университети, научноизследователски институции и малки и средни предприятия от осем държави (Австрия, Белгия, Италия, Сърбия, Франция, Хърватия, Швеция и Швейцария). Освен това проектът излиза извън Европа, като си сътрудничи с учени от южнокорейския кампус на университета в Гент, които доставят проби от крайбрежните зони на Жълто море (известни с проблемите си със замърсяването). Общата цел е да се разработят иновативни инструменти за идентифициране, извличане, описване и количествено определяне на пластмасовите микро- и наночастици, както и изследване на токсичността и реакциите към тях, замърсителите и алергените.

Ключът е в сътрудничеството  

„Едно от най-трудните неща досега бе измерването на пластмасовите микро- и наночастици“, казва проф. Вермюлен. „Докато пластмасовите микрочастици могат да се видят под микроскоп, наночастиците се откриват много трудно, особено в биологични тъкани. Ето защо работим наистина усилено, за да усъвършенстваме методите. Преди да можем да започнем да ги измерваме в плацентите на няколкостотин майки и бебета, трябва да развием методите.“ 

Точно тук се вижда най-добре ценността на клъстера CUSP. Петте научноизследователски консорциума ще дадат своя принос, за да бъдат открити пътищата на излагане на тези частици и да бъдат разработени нови инструменти за анализ. За решаването на тази задача е предвидено сътрудничество със Съвместния изследователски център на Европейската комисия.

„Срещаме редица ограничения, когато правим анализ на пластмасовите микрочастици, а ни липсват и стандартизираните методи и референтни материали“, обяснява проф. Чиркович Величкович. „В това отношение научноизследователските действия, които ще бъдат предприети от клъстера ни, могат да придвижат напред разработването на методологията“,

съгласява се проф. Вермюлен. „Колективните ни знания и опит са от изключително важно значение“, казва той. „Като споделяме констатациите си в рамките на клъстера и работим заедно, можем да напреднем още по-бързо, отколкото ако работехме поотделно. Например, ако някои изследователи установят, че дадена частица може да достигне или премине през бариерата на белите дробове, тя вече може да представлява по-голям интерес за нас, така че да я тестваме. В крайна сметка, всички правим нещо ново и знанията трябва да се споделят бързо.“

Петте проекта на CUSP

Проектът AURORA ще се концентрира върху експозицията на пластмасовите микро- и наночастици по време на бременност и ранните години на живот и ще проучи въздействието им върху репродуктивното здраве и здравето в ранна възраст. Ще бъдат разработени нови инструменти за измерване на пластмасовите микро- и наночастици в човешки тъкани. Тези методи за анализ след това ще бъдат развити, така че с тях да могат да се откриват пластмасовите частици в плаценти, кръв и течност в пъпната област (ако има такива). Проектът включва епидемиологични изследвания, чиято цел е да бъде направена първата задълбочена оценка на излагането на майката и плода на пластмасови микро- и наночастици и смущенията в здравето, включително функциите на плацентата, имунните възпалителни реакции и развитието на детето.

Проектът Imptox ще оцени влиянието, което поглъщането и вдишването на пластмасови микро- и наночастици, замърсени с метали, алергени, патогенни бактерии и токсини, оказват върху алергичните реакции. Той включва клинично проучване за оценяване на въздействието, което излагането на пластмасови микро- и наночастици има върху хората.

Проектът PLASTICHEAL ще разработи нови методологии и ще представи надеждни научни доказателства в подкрепа на регулаторните органи при оценката на риска от пластмасовите микро- и наночастици. Ще бъде изследвано въздействието на тези частици върху човешкото здраве, като бъдат изготвени различни експериментални човешки модели и бъдат измерени потенциалните последици за здравето в условията на краткосрочно и дългосрочно излагане на тях. Ще бъдат изготвени оценки на излагането на хората, след като бъдат идентифицирани, измерени и описани пластмасовите микро- и наночастици, намиращи се във въздуха, водата и източниците на храни в околната среда, както и в човешки биологични проби от групи от населението с потенциално високи нива на излагане на пластмасови микро- и наночастици (биологичен мониторинг). 

Проектът PlasticsFatE ще подобри настоящото ни разбиране за въздействието на пластмасовите микро- и наночастици и свързаните с тях добавки и адсорбирани замърсители върху човешкото тяло. Ще бъдат установени валидирани методи за измерване на пластмасовите микро- и наночастици в комплексни матрици, като храни (зеленчуци, плодове, напитки, риби и др.), човешки тъкани и потребителски стоки (паста за зъби, козметични продукти), както и съответните компоненти на околната среда (въздух, питейна вода, почви), ще бъдат оценени съответните нива/източници на излагане, жизненият цикъл и токсичността в човешкото тяло, като се използват усъвършенствани модели на клетъчни култури и органи, симулиращи реалното излагане на тези частици в дихателния и стомашно-чревния тракт.

Проектът POLYRISK ще разкрие рисковете от пластмасовите микро- и наночастици, които се намират навсякъде в околната ни среда и вероятно проникват в човешкото тяло чрез вдишване и поглъщане. Той ще се концентрира върху основните токсични прояви, свързани с няколко хронични възпалителни заболявания. Ще бъдат усъвършенствани аналитичните методи за разпознаване на пластмасовите микро- и наночастици в комплексни матрици, актуалните и подходящи за целта технологии за оценка на риска и различните сценарии от реалния живот за излагането на хората на тези частици. 

Изследванията в тази статия са финансирани от ЕС. Тя е публикувана първоначално в Horizon, списанието за научни изследвания и иновации на ЕС.