Suivre le parcours des microplastiques dans l’intestin d’un organisme vivant

Une équipe de recherche de l’UAB a réussi à suivre le mouvement des microplastiques au cours de leur parcours dans le tractus intestinal d’un organisme vivant et à illustrer ce qui se passe en cours de route. L’étude, menée sur Drosophila melanogaster à l’aide d’un équipement de microscopie électronique développé par les chercheurs eux-mêmes, représente une étape significative vers une analyse plus précise des risques pour la santé d’une exposition à ces polluants.

Le comportement des micro et nanoplastiques (MNPL) à l’intérieur de l’organisme est une question à laquelle il est actuellement impossible de répondre chez l’homme, et les modèles in vitro ne sont pas utiles. Il est donc nécessaire de rechercher des modèles permettant de répondre à cette question. De plus, les méthodologies actuelles de détection et de quantification de leur présence dans différents échantillons biologiques humains présentent des limites, ce qui empêche une évaluation précise du risque d’exposition pour la santé.

Dans ce contexte, des chercheurs du groupe de recherche sur la mutagenèse de l’Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) ont réussi à suivre le suivi des MNPL dans leur « voyage » de l’environnement à l’intérieur d’un organisme vivant. Ils l’ont fait en développant des outils basés sur la microscopie électronique et sur les larves de Drosophila melanogasterfly, un organisme modèle largement utilisé pour étudier les phénomènes et processus biologiques.

L’équipe de recherche a étudié le comportement des MNPL le long de leur parcours avec du polystyrène commercial de tailles nanométriques. Le « reportage photographique » obtenu leur a permis de constater l’interaction des MNPL avec le microbiote et les cellules de la membrane qui recouvre l’intérieur des intestins, leur capacité à franchir la barrière intestinale et leur présence dans l’hémolymphe, qui équivaut au sang dans humains, et dans les cellules sanguines, qui correspondent à nos lymphocytes.

« En plus d’établir une nouvelle approche méthodologique, notre étude confirme les grands avantages de Drosophila melanogaster comme modèle pour déterminer les effets nocifs potentiels liés à l’ingestion de ces polluants », explique Ricard Marcos, chercheur au Département de génétique et microbiologie de l’Institut. UAB et coordinateur de l’étude.

Effets au niveau nanométrique

L’évaluation des effets biologiques à différents stades de la vie des larves a montré que, bien qu’aucune toxicité significative n’ait été observée, l’exposition produisait une large réponse moléculaire, altérant l’expression de gènes impliqués dans la réponse générale au stress, aux dommages oxydatifs et à la génotoxicité, comme ainsi que dans les gènes liés à la réponse aux dommages physiques sur la barrière intestinale.

« Notre travail apporte des informations sur ce qui se passe, en termes d’effets, lorsque l’exposition est aux nanoplastiques, qui, en raison de leur petite taille, nous intéressent particulièrement, en raison de leur plus grande capacité à briser les barrières biologiques et à produire des effets toxicologiques. qui peuvent affecter la santé des organismes, y compris les humains », explique Alba Hernández Bonilla, chercheuse à l’UAB et co-auteur de l’étude.

Jusqu’à présent, la plupart des effets des MNPL ont été réalisés dans des gammes micro et même millimétriques, et dans des modèles aquatiques, principalement marins. Les études in vivo utilisant des nanoplastiques sont quasi inexistantes. C’est dans ce contexte que la pertinence de l’étude, qui a utilisé des méthodologies qui n’ont jamais été utilisées auparavant à ces fins, est claire, soulignent les chercheurs.

L’étude a été publiée récemment dans la revue Sciences de l’environnement : Nano et fait partie du projet européen PLASTICHEAL, coordonné par l’UAB, qui vise à fournir aux régulateurs de nouvelles méthodologies et des preuves scientifiques solides pour établir la base de connaissances pour une évaluation adéquate des risques des MNPL.