(traduzione integrale; articolo originale nel link del post)

Un nuovo studio ha scoperto che una bottiglia d’acqua media contiene quasi un quarto di milione di frammenti di “nanoplastica” - particelle di plastica così piccole da poter potenzialmente intasare i macchinari delle cellule umane.

I risultati, pubblicati lunedì nei Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), aprono una finestra inquietante su un angolo dell’inquinamento da plastica in gran parte non mappato: una regione caratterizzata da plastiche delle dimensioni approssimative di virus o particelle di vaccino.

“Sappiamo che le microplastiche sono sempre presenti nell’ambiente”, ha dichiarato a The Hill il coautore Beizhan Yan della Columbia University. “Sono presenti nelle Alpi, nella fossa delle Marianne e anche nelle acque di New York”.

Ma le microplastiche sono relativamente grandi e facili da misurare - misurabili in milionesimi di metro, possono essere osservate con una tecnologia come il microscopio elettronico a scansione.

Il team era preoccupato dalle nanoplastiche, che sono particelle migliaia di volte più piccole, misurabili in miliardesimi di metro. Queste dimensioni ridotte possono tradursi in un pericolo maggiore, ha detto Yan, “perché più sono piccole le dimensioni delle particelle, più è facile che entrino nel corpo umano e che attraversino le diverse barriere”.

I minuscoli composti, ha aggiunto Yan, “possono penetrare nel sangue e poi attraversare le diverse barriere per entrare nelle cellule”, interferendo con gli organelli - gli organi cellulari - “e causandone il malfunzionamento”.

È stato riscontrato che le micro e le nanoplastiche hanno un’ampia gamma di impatti pericolosi su una serie impressionante di sistemi chiave del corpo umano, come ha rilevato un articolo pubblicato a dicembre su The Lancet.

Da una ricerca recente è emerso che le plastiche di piccole dimensioni possono interferire con la chimica del corpo umano, causando impatti sulle comunità di microbi presenti nell’intestino che ci aiutano a digerire il cibo.

Le micro e le nanoplastiche possono portare a “stress ossidativo, infiammazione, disfunzione immunitaria, alterazione del metabolismo biochimico ed energetico, alterazione della proliferazione cellulare, alterazione delle vie metaboliche microbiche, sviluppo anomalo degli organi e cancerogenicità”, scrivono gli autori di Lancet.

Quindi, se questi composti potenzialmente pericolosi si trovano nell’acqua in bottiglia, è sicura da bere?

Conoscere i rischi potenziali delle nanoplastiche è solo metà del puzzle: gli scienziati devono anche sapere quali polimeri plastici le persone ingeriscono effettivamente e in quali quantità, per determinare quanto pericolosa possa essere l’esposizione.

È qui che entra in gioco lo studio PNAS. Utilizzando un nuovo metodo innovativo di imaging laser, gli scienziati sono stati in grado di identificare plastiche di dimensioni molto più piccole rispetto al passato, tra cui alcune potenzialmente pericolose.

Facendo passare l’acqua di tre marche comuni attraverso un filtro a grana estremamente fine, sono stati in grado di intrappolare particelle misurabili su una scala di miliardesimi di metro - e quindi di identificarle.

Queste plastiche, tuttavia, costituivano solo il 10% del totale delle nanoparticelle trovate dagli scienziati. Hanno trovato anche pezzi non ancora identificati di argille microscopiche, metalli e carbone nero degli incendi, oltre a plastiche così degradate che la tecnologia di imaging non è riuscita a rilevare.

La semplice presenza di oggetti di queste dimensioni è potenzialmente dannosa per l’organismo, perché, anche se chimicamente inerti, sono abbastanza piccoli da penetrare e disturbare le cellule, come la sabbia in un motore.

Ma la struttura chimica della plastica la rende particolarmente preoccupante, secondo gli scienziati.

Poiché la plastica è così simile alla chimica degli esseri viventi - i prodotti petrolchimici, dopo tutto, provengono da antichi residui di organismi morti da tempo - può imitare o disturbare le funzioni biologiche chiave imitando la struttura dei messaggeri chimici che aiutano a guidare un’ampia gamma di funzioni corporee.

Gli scienziati hanno trovato una vasta gamma di plastiche nelle bottiglie, ma cinque tipi predominavano, a partire dal polietilene tereftalato (PET).

Poiché il PET costituisce la struttura stessa delle bottiglie, questa scoperta non è stata una sorpresa. Inoltre, non ha destato molta preoccupazione, poiché si ritiene che il PET sia generalmente sicuro, sebbene i suoi composti possano contenere il catalizzatore tossico antimonio.

Ma l’acqua contenuta nelle bottiglie è risultata contenere anche un’ampia gamma di nanoplastiche potenzialmente pericolose che non si trovano nelle bottiglie stesse, indicando fonti sconosciute di contaminazione ambientale.

Gli scienziati hanno identificato composti come il nylon, che si scompone in monomeri tossici quando si degrada; il polistirene (o polistirolo, comunemente presente nei contenitori di schiuma), che può scomporsi nel sospetto cancerogeno stirene; e il cloruro di polivinile (PVC), che può contenere additivi dannosi come il piombo o gli ftalati, e che è stato collegato a disturbi del sistema nervoso o endocrino.

In quella che i ricercatori hanno definito una scoperta ironica, hanno anche trovato composti di plastica nell’acqua che corrispondevano al materiale primario dei filtri a osmosi inversa - suggerendo che le plastiche erano trapelate nell’acqua dal processo stesso di filtrazione, ha detto il co-autore Naixin Qian della Columbia University a The Hill.

Ma le particelle più pericolose, come il PVC e il polistirene, sembravano essere entrate nelle bottiglie di plastica con l’“acqua di sorgente” che le riempiva, ha detto Qian.

Una possibilità per capire come queste possano essere finite in acqua: Secondo l’Agenzia per la protezione dell’ambiente, le fabbriche di plastica emettono gas plastici aerosolizzati che possono entrare nell’ambiente - nell’aria e quindi nella pioggia e nell’acqua.

Indipendentemente dalla fonte delle nanoplastiche, tuttavia, il team della Columbia era particolarmente preoccupato per i rischi per la salute che esse comportano, soprattutto per i bambini e gli anziani.

Queste particelle sono abbastanza piccole da attraversare la barriera emato-encefalica, il che significa che possono portare alla degenerazione neurale, in particolare nelle persone anziane, in cui la barriera è “più allentata”, ha detto Yan.

L’esposizione a micro e nanoplastiche può provocare danni alle cellule del sistema nervoso, con conseguente aumento del rischio di disturbi del sistema nervoso e cambiamenti nel comportamento, con le nanoplastiche più dannose delle microplastiche.

Le nanoplastiche sono anche abbastanza piccole da attraversare la placenta e penetrare nell’ambiente generalmente protetto dell’utero, con effetti sconosciuti sul feto in via di sviluppo.

Ad esempio, le nanoplastiche possono penetrare nelle vene ombelicali che riportano il sangue e i prodotti di scarto dall’embrione, interferendo con i processi cellulari che aiutano a smaltire i detriti cellulari. Possono anche causare danni significativi alle cellule renali e riproduttive dell’embrione, oltre a compromettere la normale crescita del cuore del feto.

Anche il sistema nervoso fetale in via di sviluppo è altamente suscettibile ai danni degli inquinanti ambientali e le nanoplastiche possono rendere più difficile la sopravvivenza delle cellule dei tessuti cerebrali fetali.

Dato che queste plastiche entrano nel corpo attraverso l’acqua potabile - e quindi l’apparato digerente - questo potrebbe essere il luogo degli impatti più immediati. Gli scienziati hanno scoperto che il PET interferisce con le comunità microbiche chiave dell’intestino umano, favorendo la crescita di batteri nocivi e sopprimendo quelli benefici.

Studi sui topi hanno inoltre rilevato che le micro e le nanoplastiche provocano la morte delle cellule nel rivestimento dell’intestino e aumentano l’infiammazione intestinale.

Se le nanoplastiche riescono a passare dall’apparato digerente al flusso sanguigno, l’impatto potrebbe essere molto più esteso, a cominciare dalle malattie cardiache.

Ci sono prove evidenti che ciò può accadere. Uno studio del 2021 ha rilevato che quando ai topi è stata somministrata acqua con nanoparticelle di polistirene, o polistirolo, queste particelle hanno iniziato ad accumularsi nel cuore, provocando un rigonfiamento del collagene, rendendo più difficile il battito e, in ultima analisi, portando alla morte prematura delle cellule cardiache.

I test condotti in una piastra di Petri hanno rilevato che le nanoparticelle possono distruggere i globuli rossi umani, anche se non sono stati in grado di replicare questi risultati nel sangue reale.

Per quanto preoccupanti siano questi risultati di laboratorio, i rischi delle nanoplastiche rimangono attualmente una questione di congetture. Mentre queste particelle possono essere molto tossiche per le cellule ad alte dosi, è molto meno chiaro cosa succede ai livelli a cui le persone comuni sono effettivamente esposte.

Questa lacuna nelle nostre conoscenze deriva da una lacuna nella tecnologia: senza un modo affidabile per identificare le nanoparticelle nell’ambiente, gli scienziati non sono stati in grado di calcolare con precisione la quantità di particelle a cui esporre le cellule per testare gli impatti dell’esposizione.

I risultati della Columbia rappresentano un passo fondamentale per colmare questa lacuna.

Pertanto, forse più significativo delle scoperte in sé - che sono allarmanti, ma difficili da contestualizzare - è stato il modo in cui il team della Columbia University le ha scoperte: attraverso un nuovo metodo che, secondo gli scienziati, consentirà di identificare nanoplastiche specifiche nei terreni, nell’aria e nei tessuti umani.

Il metodo si chiama Raman scattering, un metodo sviluppato da Wei Min, coautore dello studio, che colpisce una particella di plastica sconosciuta con un raggio laser e decodifica la frequenza della luce che rimbalza per dire quale polimero plastico si trova all’interno.

Composti come il PVC, il PET e il polistirene sono tutti “fatti di legami chimici diversi”, ha detto Min. “Questi diversi legami chimici hanno un’energia intrinseca diversa. Possiamo usare il laser per interrogare questa energia e rilevare l’interazione tra il laser e quella parte dei legami chimici”.

Questo permette ai ricercatori di “distinguere i diversi legami chimici e quindi i diversi tipi di polimeri”, ha aggiunto Min.

L’International Bottled Water Association (IBWA) ha messo in guardia sul fatto che il rilevamento delle nanoplastiche non equivale al rilevamento dei danni da esse derivanti.

“Attualmente mancano sia metodi standardizzati sia un consenso scientifico sui potenziali impatti sulla salute delle particelle di nano e microplastica”, ha dichiarato l’IBWA in un comunicato.

“Pertanto, le notizie riportate dai media sulla presenza di queste particelle nell’acqua potabile non fanno altro che spaventare inutilmente i consumatori”.

L’associazione di categoria ha sostenuto che la Food and Drug Administration regolamenta in modo “rigoroso e completo” l’acqua in bottiglia e che sia l’agenzia che l’Organizzazione Mondiale della Sanità hanno avvertito che la mancanza di ricerche scientifiche rende impossibile trarre conclusioni sulla salute in merito alla presenza di nanoplastiche nell’acqua.

Questa cautela è stata ampiamente condivisa dagli scienziati, nonostante le loro preoccupazioni per la salute. Qian ha precisato che il team non dispone ancora di informazioni sufficienti per dire, ad esempio, come i livelli di nanoplastica trovati nelle bottiglie si confrontino con quelli presenti nell’acqua di rubinetto di tutta la nazione. (L’équipe prevede di iniziare a diffondere i risultati relativi alla fornitura di acqua di rubinetto della nazione entro i prossimi due anni).

Qian ha detto che il testimone passa ora ai tossicologi per determinare come i livelli trovati dal team nell’acqua in bottiglia si traducano in effettivi impatti sulla salute.

“Abbiamo fatto solo il primo passo in termini di quantificazione dell’esposizione: quanta [nanoplastica] c’è nella bottiglia d’acqua a cui siamo effettivamente esposti ogni giorno”, ha detto Qian.

“Una volta ottenuta l’esposizione precisa, sarà possibile condurre ulteriori ricerche sulle conseguenze della tossicità”, ha aggiunto la ricercatrice.

• Aggiornato il 9 gennaio alle 10:28.