Leidse biologen vinden nanoplastics in ontwikkelend hart
Nanoplastics kunnen zich ophopen in harten die nog in ontwikkeling zijn. Dat blijkt uit een studie van Leidse biologen. Hun onderzoek naar kippenembryo’s werpt nieuw licht op hoe de piepkleine plastic deeltjes een gevaar vormen voor onze gezondheid.
Wegwerpbekers, plastic tasjes en verpakkingsmateriaal: onder invloed van de elementen breekt plastic langzaam af. Het materiaal wordt bros en kleine deeltjes raken los van het oppervlak en komen in de natuur terecht. Sommige van die deeltjes zijn slechts enkele nanometers groot: nanoplastics. Je vindt ze inmiddels overal terug: in de zee, in de bodem, in de voedselketen… ‘En in ons bloed,’ vertelt Meiru Wang, één van de onderzoekers. ‘Er zijn zelfs nanoplastics gevonden in menselijke placenta’s.’
Vanuit het bloed naar de rest van het lichaam
Dat zette Wang aan het denken: ‘Wat gebeurt er als die nanoplastics vervolgens terechtkomen in het bloed van het embryo? ‘Tijdens een eerder onderzoek ontdekten we al dat een hoge concentratie nanoplastic in kippenembryo’s kan leiden tot misvormingen van het hart, de ogen en het zenuwstelsel. Maar om echt te begrijpen hoe giftig nanoplastics zijn, hebben we eerst meer informatie nodig over hoe ze zich vanuit het bloed door de rest van het lichaam verspreiden.’ Die kennis is ook waardevol voor de nanogeneeskunde, waarbij wetenschappers nanoplastics (en andere nanodeeltjes) gebruiken om medicijnen effectiever te maken.
Fluorescente nanodeeltjes tracken
Wang en haar collega’s dienden polystyreen nanodeeltjes (zie kader) direct toe in de bloedbaan van kippenembryo’s. Wang: ‘We gebruiken vaak kippenembryo’s als model voor onderzoek naar groei en ontwikkeling. Bij zoogdieren is het veel moeilijker om stoffen toe te dienen, of metingen te doen, omdat embryo’s in de baarmoeder van hun moeder zitten.’ Omdat nanodeeltjes zo piepklein zijn, is het onmogelijk om ze met conventionele microscopen te zien. Daarom hebben Wang en haar collega’s de nanodeeltjes gelabeld met fluorescentie of europium, een zeldzaam metaal dat van nature niet in het menselijk lichaam voorkomt.
Nanoplastics dringen door tot ontwikkelende organen
Wang: ‘We hebben ontdekt dat de nanoplastics de wanden van bloedvaten kunnen passeren en zich in relatief hoge hoeveelheden ophopen in het hart, de lever en de nieren. De nieren scheidden ook wat van de nanoplastics uit.’ Interessant genoeg vonden de onderzoekers ook nanoplastics in de hartkussens: een type hartweefsel zonder bloedvaten. Wang: ‘We denken dat de nanoplastics het hart kunnen binnendringen via de fenestraties. Dit zijn kleine gaatjes binnenin ontwikkelend hartweefsel. Ze spelen een rol bij zowel de vorming als aanpassing van de hartstructuur gedurende de ontwikkeling.’ De gaatjes zijn tijdelijk en sluiten naarmate het hart volgroeit.
Wat is polystyreen?
Polystyreen is een synthetisch polymeer. Deze vorm van plastic kan vast of in schuimvorm zijn en wordt veel gebruikt in verpakkingen, de medische sector, textiel, elektronica en de bouw. Polystyreen komt bijvoorbeeld voor in wegwerpbakjes voor eten, speelgoed, kleding en piepschuim.
Geen nanomedicijnen voor zwangere vrouwen?
‘Nu we weten hoe deze nanoplastics zich verspreiden, kunnen we onderzoeken wat de gezondheidsrisico’s zijn,’ aldus Wang. En dat ziet er niet per se goed uit. ‘Er is bijvoorbeeld al onderzoek dat nanodeeltjes in verband brengt met een hoger risico op een hartaanval of beroerte. Zeker voor een hart in ontwikkeling zouden nanodeeltjes dus best gevaarlijk kunnen zijn.’ We weten nu bijvoorbeeld dat we niet zomaar nanomedicijnen aan zwangere vrouwen moeten geven, omdat er een risico bestaat dat nanodeeltjes in de nog ontwikkelende organen van haar baby terechtkomen.’
'Ik ben gewoon dol op microscopen'
Wang begon vijf jaar geleden in dit relatief nieuwe vakgebied. ‘Iedereen stelde vragen over nanodeeltjes, maar niemand had antwoorden. Ik begon bij nul en bleef interessante resultaten vinden. Dat was mijn drijfveer. Ik wilde weten: waar gaan deze deeltjes naartoe, waarom zijn ze daar, en zijn ze schadelijk? Ik geloof dat ons onderzoek echt bijdraagt aan de gezondheid van mens en dier.’ Maar de echte motivatie? ‘Ik ben gewoon gek op microscopen,’ zegt Wang lachend. ‘Sommige mensen vinden het saai, maar ik zou er elke dag voor de rest van mijn leven doorheen kunnen staren.’
