DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1330396
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38239985
تاريخ النشر: 2024-01-04
المؤلف: Rewa E. Zurub وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبلاستيك وتلوث البلاستيك
نظرة عامة
إن الزيادة المتزايدة في انتشار البلاستيك في البيئة تشكل مخاطر صحية كبيرة على المستويات الفردية والسكانية، خاصة فيما يتعلق بالميكروبلاستيك (MPs). هذه الجزيئات البلاستيكية الصغيرة تظهر آثارًا بيولوجية مشابهة لنظيراتها الأكبر ويمكن أن تتراكم في مختلف أعضاء الإنسان. ومن الجدير بالذكر أن الاكتشافات الأخيرة قد رصدت تراكم الميكروبلاستيك في المشيمة البشرية، مما يثير تساؤلات حاسمة حول تأثيرها المحتمل على صحة الحمل وتطور النسل. هذه المخاوف تتعزز من خلال إطار أصول الصحة والمرض (DOHaD)، الذي يقترح أن التعرض داخل الرحم قد يؤثر على نتائج الصحة مدى الحياة.
تؤكد المراجعة على الحاجة الملحة لمزيد من البحث لتوضيح مصادر وآثار التعرض للميكروبلاستيك، خاصة فيما يتعلق بالنانو بلاستيك. بينما تشير الدراسات الحيوانية إلى آثار قصيرة المدى للتعرض للميكروبلاستيك، هناك نقص في البيانات حول الآثار طويلة المدى والانتقال عبر الأجيال، خاصة عند مستويات التعرض ذات الصلة بالبيئة. يجب أن تركز التحقيقات المستقبلية على تحسين طرق تصنيف التعرض البشري للميكروبلاستيك، مما سيسهل الدراسات السريرية والوبائية التي تهدف إلى تقييم آثار الصحة في العالم الحقيقي. بالإضافة إلى ذلك، فإن التقييمات الكمية والنوعية المحسنة للتعرض للميكروبلاستيك ضرورية للتنبؤ بدقة بالأضرار المحتملة وتطوير استراتيجيات فعالة للتخفيف، حيث أن الزيادة السريعة في نفايات البلاستيك تستمر في تهديد صحة الأجيال القادمة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الفجوات الكبيرة في الفهم الحالي للتأثيرات الإنجابية والتطورية للميكروبلاستيك والنانو بلاستيك (MNPs)، ويرجع ذلك أساسًا إلى هيمنة الدراسات التي تركز على كريات البوليسترين الدقيقة. بينما تشير الأدلة إلى أن التعرض للـ MNP قد يؤثر سلبًا على خصوبة الإنسان وصحته، فإن نقص طرق القياس الدقيقة للـ MNP في بيئات مختلفة – خاصة للجزيئات الأصغر من 1 مم – يعقد تقييم المخاطر. بالإضافة إلى ذلك، فإن توفر عينات الميكروبلاستيك الموصوفة بشكل جيد بشكل محدود يعيق الدراسات الشاملة للسمية، التي تعتمد غالبًا على جزيئات البوليسترين القياسية بدلاً من مجموعة متنوعة من الـ MNPs الموجودة في البيئة.
تؤكد المقدمة على الحاجة إلى أبحاث تعكس سيناريوهات التعرض الواقعية، حيث تستخدم الدراسات الحالية على القوارض مستويات تعرض تتجاوز بكثير تلك التي من المحتمل أن يواجهها البشر. تدعو إلى التحقيق في معدلات التعرض المنخفضة والسمية المحتملة لأنواع مختلفة من الـ MNP وموادها الكيميائية المضافة، التي قد تعزز الآثار الضارة عن طريق تجاوز الدفاعات الفسيولوجية. بشكل عام، تدعو هذه القسم إلى استكشاف أكثر دقة للتداعيات الصحية المرتبطة بالخصائص المتنوعة للـ MNPs لفهم مخاطرها بشكل أفضل.
نقاش
تسلط قسم النقاش في ورقة البحث الضوء على المخاطر الصحية الكبيرة المرتبطة بالتعرض للميكروبلاستيك (MNP) لدى البشر، مع التركيز بشكل خاص على الصحة الإنجابية وتطور الجنين. يمكن أن تدخل الـ MNPs إلى جسم الإنسان من خلال الاستنشاق، والابتلاع، والاتصال الجلدي، مع تقديرات تشير إلى أن الفرد قد يواجه ما بين 74,000 إلى 121,000 جزيء ميكروبلاستيك سنويًا. تم اكتشاف هذه الجزيئات في عينات بيولوجية متنوعة، بما في ذلك الدم، والبول، وحليب الثدي، وقد وُجد أنها تتراكم في أنظمة أعضاء متعددة، مما يثير القلق بشأن آثارها المحتملة على صحة الإنسان، خاصة أثناء الحمل.
توضح الورقة الآثار الإنجابية السلبية للـ MNPs على الثدييات الذكور والإناث. في الذكور، ارتبط التعرض للميكروبلاستيك من البوليسترين (PS-MNPs) بتلف الخصيتين، والإجهاد التأكسدي، واضطرابات هرمونية، مما يؤدي إلى انخفاض جودة الحيوانات المنوية وتأثيرات محتملة على الخصوبة. في الإناث، يؤدي التعرض المماثل إلى تراكم الـ MNP في الأنسجة التناسلية، وتغير مستويات الهرمونات، وضعف وظيفة المبيض، مما يمكن أن يؤثر على الخصوبة والصحة الإنجابية العامة. ومن الجدير بالذكر أن الـ MNPs قد وُجدت في أنسجة المشيمة البشرية، مما يشير إلى أن التعرض الأمومي يمكن أن يؤدي إلى انتقال هذه الجزيئات إلى الجنين، مما قد يؤدي إلى قيود في النمو ومشاكل تطورية. تشير الأدلة إلى أن التعرض للـ MNP أثناء الحمل قد يكون له تأثيرات دائمة على صحة النسل، بما في ذلك الاضطرابات الأيضية والعصبية التطورية، مما يبرز الحاجة الملحة لمزيد من البحث في الآثار طويلة المدى للميكروبلاستيك على صحة الإنسان وتطوير استراتيجيات فعالة للتخفيف.
DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1330396
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38239985
Publication Date: 2024-01-04
Author(s): Rewa E. Zurub et al.
Primary Topic: Microplastics and Plastic Pollution
Overview
The increasing prevalence of plastics in the environment poses significant health risks at both individual and population levels, particularly concerning microplastics (MPs). These tiny plastic particles exhibit biological effects similar to their larger counterparts and can accumulate in various human organs. Notably, recent findings have detected microplastic accumulation in the human placenta, raising critical questions about their potential impact on pregnancy health and offspring development. This concern is amplified by the developmental origins of health and disease (DOHaD) framework, which suggests that in utero exposure may influence lifelong health outcomes.
The review emphasizes the urgent need for further research to clarify the sources and effects of microplastic exposure, especially regarding nanoplastics. While animal studies have indicated short-term impacts of microplastic exposure, there is a lack of data on long-term and transgenerational effects, particularly at environmentally relevant exposure levels. Future investigations should focus on improving methods for characterizing human exposure to microplastics, which will facilitate clinical and epidemiological studies aimed at assessing real-world health impacts. Additionally, enhanced quantitative and qualitative assessments of microplastic exposure are essential for accurately predicting potential harms and developing effective mitigation strategies, as the rapid increase in plastic waste continues to threaten the health of future generations.
Introduction
The introduction highlights significant gaps in the current understanding of the reproductive and developmental effects of micro- and nanoplastics (MNPs), primarily due to the predominance of studies focused on polystyrene microspheres. While evidence suggests that MNP exposure could adversely affect human fertility and health, the lack of accurate measurement methods for MNPs in various environments—particularly for particles smaller than 1 mm—complicates risk assessment. Additionally, the limited availability of well-characterized microplastic samples hinders comprehensive toxicity studies, which often rely on standardized polystyrene particles rather than the diverse array of MNPs present in the environment.
The introduction emphasizes the need for research that reflects realistic exposure scenarios, as current rodent studies utilize exposure levels that far exceed those likely encountered by humans. It advocates for investigations into lower exposure rates and the potential toxicity of various MNP types and their chemical additives, which may enhance harmful effects by bypassing physiological defenses. Overall, the section calls for a more nuanced exploration of the health implications associated with the diverse characteristics of MNPs to better understand their risks.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant health risks associated with microplastic (MNP) exposure in humans, particularly focusing on reproductive health and fetal development. MNPs can enter the human body through inhalation, ingestion, and dermal contact, with estimates suggesting an individual may encounter between 74,000 to 121,000 microplastic particles annually. These particles have been detected in various biological samples, including blood, urine, and breast milk, and have been found to accumulate in multiple organ systems, raising concerns about their potential effects on human health, especially during pregnancy.
The paper details the adverse reproductive effects of MNPs on both male and female mammals. In males, exposure to polystyrene microplastics (PS-MNPs) has been linked to testicular damage, oxidative stress, and hormonal disruptions, leading to reduced sperm quality and potential implications for fertility. In females, similar exposure results in MNP accumulation in reproductive tissues, altered hormone levels, and impaired ovarian function, which can affect fecundity and overall reproductive health. Notably, MNPs have been found in human placental tissue, indicating that maternal exposure can lead to translocation of these particles to the fetus, potentially resulting in growth restrictions and developmental issues. The evidence suggests that MNP exposure during pregnancy may have lasting impacts on offspring health, including metabolic and neurodevelopmental disorders, underscoring the urgent need for further research into the long-term effects of microplastics on human health and the development of effective mitigation strategies.