微塑料和纳米塑料继续在环境中扩散,并对健康构成日益增长的威胁,包括心血管健康。
工业塑料生产导致了微小塑料颗粒的大规模扩散。微塑料和纳米塑料(MNPs)已经几乎无处不在,从海洋到空气,从我们的食物供应到医疗保健领域。微塑料通常被定义为5毫米或更小的颗粒。1微米以下的颗粒被称为纳米塑料。
新兴研究表明,MPNs对心脏健康有特定影响。虽然可能已经太晚无法将塑料重新放回瓶中,但了解其影响可以帮助改善制造和回收实践,使我们能够在现代社会中生活得更好。
环境中的微塑料暴露
人类暴露于微塑料主要是通过食用受污染的植物和动物。MNPs可能通过植物进入牲畜供应,并在食物链中积累。已知的MNPs来源包括瓶装水、贻贝、鱼类、糖、蜂蜜、茶包和商用盐。
微塑料也经常在空气中发现。它们通过吸入进入体内,并通过特定类型的细胞进入血液,这些细胞更容易吸收微塑料。皮肤接触是另一种已知的暴露途径,尽管可能不如通过食物和呼吸摄入显著。小于100纳米的颗粒被认为能够穿透角质层。因此,化妆品和受污染的水可能会使皮肤暴露于MNPs,并促进氧化应激。
最近的报告指出,[微塑料和纳米塑料]可能是重金属和病原体的载体,使其成为潜在的健康危害。
医疗领域中的微塑料
塑料在医疗保健系统中普遍存在。在过去几年中,塑料容器已经取代了玻璃和其他材料。由于疫情期间的高强度条件,医护人员增加了对一次性塑料产品的依赖以维持无菌环境。现在的医疗废物中包含大量难以分解的塑料。
研究表明,包装和储存材料中的塑料可能会渗入产品和药物,随后被摄入、注射、吸入或应用于皮肤。
此外,医疗环境中广泛使用塑料不仅增加了对MNPs的暴露,还增加了对添加剂的暴露,如填充剂、阻燃剂、双酚A(BPA)等。虽然对这一问题的研究仍处于早期阶段,但研究发现长期护理患者的血液样本中BPA水平令人担忧,表明在慢性护理环境中暴露更多。
微塑料的生物效应
研究人员花费了大量时间观察MNPs对水生生物的影响。研究结果表明,鱼类和甲壳类动物会出现生长迟缓、行为变化、发育问题、代谢功能障碍和心动过缓。
MNPs影响哺乳动物的免疫和神经系统、代谢和胚胎发育。对小鼠的研究表明,在进入肠道后的15分钟内,MNPs颗粒会进入血液,并最终积累在肝脏中。在小鼠模型中,吸入MNPs与肺部炎症、剂量依赖性肺纤维化和呼吸衰竭相关。
最近的报告指出,MNPs可能是重金属和病原体的载体,使其成为潜在的健康危害。一项研究分析了塑料颗粒(大小范围从80到170纳米)在人类血清中的细胞吸收情况。颗粒选择性地结合到抗原呈递细胞上,导致研究人员相信吞噬作用可能是进入细胞质的途径。淋巴细胞没有吸收颗粒,但单核细胞、粒细胞和髓样树突状细胞吸收了。
对心脏健康的影响
来自动物和人类研究的观察结果引发了人们对MNP对心血管系统靶向效应的担忧。循环微塑料具有促炎性,导致大鼠血管阻塞和高凝状态,有可能引起肺栓塞。
研究还展示了纳米塑料与鸡胚胎先天畸形之间的联系。与对照组相比,暴露于纳米塑料的胚胎在多个身体系统中显示出统计学上显著的剂量依赖性不良影响。
在这项研究中,塑料干扰了神经嵴的正常融合,导致发育性心脏缺陷,包括心动过缓、心脏凝胶细胞化缺陷、异常血管和心肌变薄。研究人员还观察到实验组中的心脏异位症,在人类中,这与右心室双出口和其他先天性心脏问题有关。
研究者解释说:“这意味着纳米塑料可以通过'靶向'特定的胚胎细胞亚群对发育产生灾难性影响。这种靶向是被动的,因为PS-NPs [微塑料] 可能只是简单地显示对神经嵴细胞表面某些分子的强结合。无论如何,PS-NPs对某些暴露的胚胎细胞群体的高度选择性效应可能意味着即使在低水平暴露下,它们也能破坏发育。”
这对人类意味着什么
上述研究的研究人员指出,先前的动物研究表明纳米塑料会传递给后代,这在人类中仍然是未知的效应。此外,该研究中的纳米塑料浓度高于通常在人类<血液>样本中发现的浓度。然而,研究结果表明,尽管最近努力减少污染,但塑料的致畸效应可能会持续影响未来几代人。
根据该研究,“NPs导致畸形的问题令人担忧,鉴于人类对小塑料颗粒的广泛环境<暴露>,人类组织中已报告的小塑料颗粒存在,以及旨在用于人类治疗的新一代纳米药物的开发。”
关于MNPs对人类影响的研究仍处于早期阶段。一项前瞻性、多中心观察研究对接受无症状颈动脉疾病颈动脉内膜剥脱术的患者进行了研究,试图定义MNPs对人类心脏健康的含义。研究人员分析了切除的颈动脉斑块标本中MNPs的存在。他们还测量了炎症生物标志物和结局,包括心肌梗死、中风和全因死亡率。
在257名患者完成研究后,研究者得出结论:“在34个月的随访中,颈动脉斑块中检测到MNPs的患者比未检测到MNPs的患者发生心肌梗死、中风或死亡的复合风险更高。”
尽管样本量较小且研究设计不能证明因果关系,但显然在整个生命周期中MNPs的潜在影响值得深入研究。作为导致死亡的主要原因,寻找心血管疾病的促成因素时不应回避任何可能性。虽然可能无法立即减少环境中已有的MNPs数量,但了解其危险性可以随时间推移带来更好的协议和保护措施。
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