Радиационният онколог участва в научния диалог на Глобалния изследователски център АЛЛАТРА за това как най-малките пластмасови частици могат да взаимодействат с клетъчните структури

Пластмасовото замърсяване обикновено се свързва с бутилки, опаковки и отпадъци в океана. Но когато пластмасата се раздроби до наномащаб, въпросът вече не е само къде се натрупва, а какво може да се случи, ако частиците проникнат в клетките.

Тази тема разглежда д-р Джефри Пол Лонг в разговор с д-р Джон Ан, главен учен и председател на Глобалния изследователски център АЛЛАТРА. Д-р Лонг е практикуващ радиационен онколог в щата Кентъки и специалист по въздействието на факторите на околната среда върху човешкото здраве. 

Защо размерът на частиците е толкова важен?

Според д-р Лонг размерът не е просто техническа характеристика. Той променя начина, по който пластмасовите частици могат да се държат в организма.

По-големите микропластмасови частици могат да бъдат погълнати или вдишани, като част от тях вероятно се изхвърлят. Нанопластмасата обаче обикновено се определя като частици под един микрометър. Поради малкия си размер те могат по-лесно да взаимодействат с клетъчните мембрани и да бъдат поемани от клетките чрез процеси като ендоцитоза.

Наночастиците имат и много по-голяма повърхност спрямо своята маса. Това увеличава възможността им да взаимодействат с белтъци, мембрани и вътреклетъчни структури. Пластмасовите частици могат също да съдържат добавки или да пренасят химични вещества, адсорбирани върху повърхността им. Разговорът с д-р Джефри Лонг: https://youtu.be/eknkoWcaT98

Какво може да се случи вътре в клетката?

Д-р Лонг посочва няколко механизма, които вече се изследват в лабораторни условия: оксидативен стрес, възпалителни реакции, нарушения в работата на митохондриите, промени в клетъчното сигнализиране и възможно засягане на целостта на ДНК.

Митохондриите осигуряват голяма част от енергията, необходима за нормалната работа на клетката. Когато тяхната структура или функция бъде нарушена, това може да засегне енергийния баланс и способността на клетката да реагира на стрес.

Лабораторно изследване от 2025 г. потвърждава, че полистиренови частици с размер 0,1 микрометра могат да бъдат поети от човешки белодробни фибробласти. Учените установяват промени в активността на гени, свързани с митохондриалната функция, белтъчния синтез и клетъчната хомеостаза. Резултатите се различават според размера и концентрацията на частиците. Изследването в Scientific Reports: https://www.nature.com/articles/s41598-025-22947-7

Как клетката се опитва да се справи с частиците?

Друг експеримент от 2025 г. изследва въздействието на 50-нанометрови полистиренови частици върху култивирани човешки трофобластни клетки — клетки, свързани с развитието на плацентата.

Микроскопските наблюдения показват, че частиците проникват в клетките и се натрупват в структури, наподобяващи лизозоми. Установени са и промени във формата на митохондриите и ендоплазмения ретикулум. При използваните лабораторни концентрации изследователите наблюдават клетъчен стрес и намаляване на жизнеспособността на клетките. Изследването във Frontiers in Cell and Developmental Biology: https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2025.1539600/full

Това е в съответствие с представеното от д-р Лонг обяснение, че най-малките пластмасови частици могат да достигнат до клетъчни пространства, недостъпни за по-големите фрагменти.

Означава ли това, че нанопластмасата причинява рак?

Като онколог д-р Лонг разглежда възможната връзка между нанопластмасата и процеси, които имат значение за развитието на заболяванията — хронично възпаление, оксидативен стрес, нарушения в имунната регулация и нестабилност на клетъчния геном.

Той обаче изрично подчертава, че откриването на пластмасови частици в туморна тъкан не доказва, че те са причинили тумора. Раковите образувания имат променено кръвоснабдяване, лимфен отток и метаболитна активност, поради което е възможно да натрупват циркулиращи частици.

Според д-р Лонг хипотезата, че микро- и нанопластмасата може да допринася за риска от рак, е биологично правдоподобна, но наличните данни все още не позволяват да се определи дали частиците причиняват конкретни видове рак или с колко увеличават риска.

Какво знаем и какво остава неясно?

Експериментите с клетъчни култури показват, че нанопластмасовите частици могат да проникват в някои човешки клетки и при определени лабораторни условия да предизвикват структурни и молекулярни промени. Тези резултати обаче не могат автоматично да бъдат пренасяни върху целия човешки организъм или върху обичайните нива на излагане в ежедневието.

Д-р Лонг обръща внимание и на трудностите при измерването. Резултатите могат да се различават според начина на подготовка на пробите, използваните аналитични методи и контрола на замърсяването. Най-малките частици остават особено трудни за надеждно откриване.

Затова в разговора на Глобалния изследователски център АЛЛАТРА той определя темата като основателен, но все още развиващ се въпрос на общественото здраве, който трябва да бъде представян без сензационност. Наличните данни очертават възможни механизми на клетъчно въздействие, докато точната връзка с конкретни заболявания при хората продължава да се изследва.