O CSIC avanza no coñecemento dos efectos dos nanoplásticos de poliestireno en mexillóns

posted in: Nota de prensa, Noticias | 0
Picture by Brian Yurasits in Unsplash

– Liña de investigación liderada desde o grupo “ Inmunología e Xenómica” do IIM

-Nun estudo promovido polo IIM en colaboración coa Universidade de Cádiz, publicado en Journal of Hazardous Material, revelouse por primeira vez a súa traslocación nos hemocitos da especie, células que xogan un papel determinante no sistema inmune, e describíronse como os seus efectos desencadean a perda de parámetros funcionais. Ademais, observouse que a maioría das partículas de nanoplásticos están na glándula dixestiva, mentres que o seu número diminúe en tecido muscular e branquias.

-Noutro estudo promovido polo ICMAN en colaboración co IIM e as universidades de Cádiz e Huelva, publicado en Scientific Reports, comprobouse que as células inmunes do mexillón mostran unha distinta capacidade de resposta fronte á exposición aos nanoplásticos.

 

Santiago de Compostela, 17 de xuño de 2020. O Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC) avanza nunha liña de investigación sobre o efecto dos nanoplásticos e os microplásticos. O grupo de Inmunoloxía e Xenómica do Instituto de Investigacións Mariñas (IIM, Vigo) investigou o efecto que distintos contaminantes teñen sobre o sistema inmune do mexillón, que é unha especie considerada como un sensor de contaminación. Coa incorporación da Dra. Marta Sendra ao grupo empezouse a traballar co efecto dos nanoplásticos de poliestireno nos mexillóns, aglutinando así a investigación en ecoloxía e contaminación que se desenvolveu no Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía ( ICMAN) co impacto dos contaminantes e patóxenos na resposta inmune de organismos mariños que se investiga no IIM.

Os nanoplásticos constitúen un tema de investigación en auxe, pero sobre o que existen aspectos apenas explorados relacionados con especies como os bivalvos. Neste contexto, os investigadores do CSIC deron a coñecer recentemente os resultados acadados acerca dos seus estudos sobre diferentes aspectos relacionados cos nanoplásticos e os mexillóns a través de artigos publicados en revistas científicas de impacto: Journal of Hazardous Material e Scientific Reports.

“Cada ano prodúcense millóns de toneladas de plástico en todo o mundo, sendo o poliestireno, que se emprega, por exemplo, no envasado de alimentos, o máis abundante. A súa fragmentación e degradación coñécese comunmente como microplásticos (menores a 5 mm) e nanoplásticos (menores a 1 μm). Estase ante un tema de preocupación ambiental que xera, á súa vez, unha inquedanza desde o punto de vista da seguranza alimentaria, debido a que estes poderían incorporarse á rede trófica e, por tanto, estar presentes nos alimentos destinados á alimentación humana”, explica o Dr. Antonio Figueras.

“Os bivalvos, como o mexillón, son un grupo modelo para indagar na súa incorporación e consecuencias en especies mariñas debido aos volumes de auga de mar que filtran e ao seu consumo, podendo xogar un importante rol na súa transmisión á cadea trófica. Sábese que esas partículas de plástico son rapidamente depuradas polos bivalvos. Con todo, hai tamén evidencias de que esta depuración non é completa, e de que un 10% pasa á especie”, indican os científicos do CSIC.

O estudo en colaboración coa Universidade de Cádiz

O grupo deseñou un estudo para coñecer os efectos de nanoplásticos de poliestireno con diferentes tamaños (50 nm, 100 nm e 1 μm) no sistema inmune do mexillón galego (Mytilus galloprovincialis), así como a súa distribución nas diferentes partes da especie.

Os científicos acometeron un estudo, in vitro e in vivo, para dar resposta a tres grandes preguntas: Pode a función inmune dos mexillóns verse afectada cando estes organismos se expoñen a nanoplásticos? Poderían estes trastornar o nivel celular do sistema inmune, afectando ás principais funcións dos hemocitos, células que xogan un papel clave devandito sistema? Cal sería o principal mecanismo do sistema inmune do mexillón para enfrontarse á infección e exposición a eses plásticos?

En primeiro lugar, describiuse a distribución de nanoplásticos de poliestireno en diferentes tecidos do mexillón, observándose que, en xeral, a maioría das partículas atópanse na glándula dixestiva, mentres que o seu número diminúe no tecido muscular e branquias.

“A súa presenza no tecido muscular parece ser unha característica que ocorre a nivel de nanoescala, polo que se pode interpretar que os nanoplásticos son capaces de cruzar a membrana epitelial, a membrana celular e finalmente introducirse en células. A iso únese que a súa introdución en hemocitos podería incrementar a duración dos tempos de resilencia, a absorción por órganos vitais e o efecto non desexado na especie”, sinala a Dra. Marta Sendra.

Tras coñecer a través do estudo que os nanoplásticos son internalizados polos tecidos do mexillón, trasnportados á hemolinfa e incorporados polos hemocitos, determinouse a súa influencia na motilidade, é dicir, na habilidade de moverse espontánea e independentemente, dos hemocitos, células adherentes coa capacidade de infiltrarse nos tecidos e migrar a zonas infectadas e danadas.

En segundo lugar, detectouse a unha translocación máis rápida de nanoplásticos de poliestireno á hemolinfa despois de tres horas de exposición da especie ás partículas. Os resultados revelaron que a actividade dos hemocitos foi máis alta baixo exposicións a nanoplásticos de 50 nm, mentres que a súa velocidade e distancia acumulada diminuíu cando as células foron expostas a 1 μm. Ademais, observouse que, debido á resilencia dos hemocitos baixo unha exposición aguda a nanoplásticos seguida dunha infección bacteriana, estes foron capaces de facer fronte á infección recuperando a súa capacidade fagocítica.

Sendra, M., Saco, A., MP, Yeste., M. Romero, A., Novoa, B., & Figueras, A. (2019). Nanoplastics: From tissue accumulation to cell translocation into Mytilus galloprovincialis hemocytes. resilience of immune cells exposed to nanoplastics and nanoplastics plus Vibrio splendidus combination.  Journal of Hazardous Materials,https://doi.org/10.1016/ j.jhazmat.2019.121788

O estudo en colaboración co ICMAN e as universidades de Cádiz e Huelva

O IIM, o ICMAN e as universidades de Cádiz e Huelva comprobaron que as células inmunes do mexillón mediterráneo mostran unha distinta capacidade de resposta fronte á exposición aos nanoplásticos. O sistema inmunolóxico dos mexillóns é eficiente contra as substancias non propias, polo que o equipo de investigación traballou sobre a idea de que as células ou hemocitos inmunes desta especie poderían reaccionar ante a presenza de nanoplásticos.

As células do sistema inmune do mexillón clasifícanse en tres poboacións (hemocitos granulares, semigranulares e hialinas). O obxectivo do estudo foi coñecer os efectos de nanoplásticos de poliestireno a concentracións ambientais de diferentes tamaños (50 nm, 100 nm e 1 µm) sobre a resposta do sistema inmune desta especie de mexillón mediterráneo atendendo ás tres poboacións celulares definidas.

En opinión de Sendra e Blasco, “os resultados amosaron, por primeira vez, como distintas poboacións do sistema inmune de mexillón responden de forma diferente á exposición de nanoplásticos. A poboación de granulocitos demostrou ser a que presentou maior sensibilidade á exposición por nanoplásticos en comparación coas poboacións de hemocitos semigranulares e células hialinas. A investigación achega nova información a nivel celular do comportamento deste contaminante emerxente e a súa interacción coa súa contorna”.

Sendra, M., Carrasco-Bragança, M.I., Yeste, P.M.  et ao.  Immunotoxicity of polystyrene nanoplastics in different hemocyte subpopulations of  Mytilus galloprovincialis.  Sci Rep 10, 8637 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-65596-8