El microintestino como modelo para evaluar el riesgo de los microplásticos para la salud humana
Los nanoplásticos y microplásticos son residuos derivados de la degradación de productos de plástico de mayor tamaño. Los microplásticos suelen tener un tamaño inferior a 5 mm, mientras que el de los nanoplásticos es inferior a 1 µm. En la actualidad, los nanoplásticos y microplásticos se encuentran en todas partes: en océanos, mares, ríos y lagos, pero también en los suelos, la atmósfera e incluso la cadena alimentaria. «Existe un debate sobre sus cantidades exactas, que varían según el lugar, pero a medida que seguimos utilizando plásticos, la cantidad obviamente aumenta», afirma Bastien Venzac, investigador del proyecto MIGMIPS, financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie. A pesar de la creciente preocupación sobre cómo los nanoplásticos y microplásticos pueden afectar a la salud humana, sigue habiendo importantes vacíos en los conocimientos sobre su toxicidad. «En primer lugar, tenemos que saber qué tipos de nanoplásticos y microplásticos pueden atravesar las principales barreras de defensa del cuerpo humano, a saber: los pulmones, el intestino y la piel», explica Venzac, del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia, anfitrión del proyecto. El proyecto MIGMIPS se puso en marcha para desarrollar un método que permitiera determinar el diámetro, la composición y la forma de los nanoplásticos y microplásticos que pueden atravesar el epitelio intestinal, y actualmente se está elaborando una publicación en la que se describe cómo se creó un modelo que imita el epitelio intestinal para evaluarlo.
Una innovación de ingeniería más precisa
La técnica clásica para comprobar la permeabilidad de la barrera o epitelio intestinal consiste en cultivarlo «in vitro» sobre una membrana porosa y, a continuación, comprobar qué partículas pueden atravesar la estructura. «Sin embargo, la mayoría de las membranas disponibles no estaban diseñadas para los nanoplásticos y microplásticos, ya que sus poros son demasiado pequeños para puedan atravesarlos. Además, los epitelios cultivados siguen siendo muy diferentes de los reales», añade Venzac. En MIGMIPS se utilizó la impresión 3D de alta resolución para crear una membrana muy porosa sobre la que se puede cultivar un epitelio intestinal más exacto, capaz incluso de incorporar su forma plegada. «En un principio pensamos imprimir en 3D un hidrogel poroso directamente en la forma deseada, con una resolución de entre 20 y 50 µm. Pero nos dimos cuenta de que no sería lo bastante consistente para sostener el epitelio, por sus poros demasiado pequeños. Es por esto que decidimos utilizar una resina de acrilato no porosa, e imprimimos al mismo tiempo una estructura en forma de red con una resolución de unos 500 nm, para controlar el tamaño de los poros a medida que los imprimíamos», explica Venzac. El equipo está comprobando cómo influye el diseño de la membrana en forma de red en el desarrollo y el funcionamiento del epitelio. Hasta ahora, variando el tamaño de los poros de la red, junto con el diámetro de las fibras (de 500 nm a 2 µm), Venzac ha encontrado un umbral de tamaño del poro de unos 6 µm. Si el tamaño del poro es más grande, las células lo atraviesan y no pueden formar un epitelio hermético.
Si no puedes medirlo, no puedes manejarlo
Un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el que se describen los efectos potenciales de la exposición a los nanoplásticos y microplásticos en la salud humana, sugiere que la concentración de microplásticos en el agua potable supera las cien partículas por litro, y que los seres humanos probablemente inhalan alrededor de tres mil microplásticos al día. A pesar de la falta de datos, se calcula que los adultos ingieren alrededor de 0,6 µg diarios de microplásticos que se encuentran en los alimentos. «Aunque el informe de la OMS no resaltó ningún riesgo especialmente elevado de los microplásticos, no fue porque no los hubiera, sino porque aún no disponemos de datos», señala Venzac. Los modelos de MIGMIPS ofrecen a los investigadores sanitarios una herramienta con la que evaluar la capacidad de los nanoplásticos y microplásticos para introducirse en el cuerpo humano y potencialmente causar daños. En los próximos años, esto también podría resultar muy valioso para los responsables políticos a la hora de elaborar la legislación relativa a la gestión de la contaminación por plásticos y la amenaza de los microplásticos. Con este fin, el año que viene el equipo empezará a probar la capacidad de los nanoplásticos y microplásticos para atravesar la barrera intestinal.
Palabras clave
MIGMIPS, intestino, microplástico, nanoplástico, epitelio, membrana, impresión 3D, toxicidad, salud
