Микропластмасите и червата ни: какво разкрива нов систематичен преглед за микробиома и рисковете за здравето

Микропластмасите (частици <5 мм) и дори по-малките нанопластмаси вече са повсеместни – от водата и храната до въздуха в домовете ни. През последните години те са открити в човешките бели дробове, плацентата, изпражненията и кръвта. Логичен следващ въпрос е как тези частици влияят на чревния микробиом, който участва в имунитета, метаболизма и защитата на чревната бариера. Ново проучване в BMC Gastroenterology е първото, което систематично събира данни за хора и „човешки“ данни по тази тема, предоставяйки цялостна картина за това как съставът и функцията на микробиотата се нарушават от излагането на микропластмаси.

Предистория на изследването

Производството и натрупването на пластмасови отпадъци се увеличава от десетилетия, а фрагментацията им води до образуването на микропластмаси (частици <5 мм) и дори по-малки нанопластмаси. Тези частици са устойчиви в околната среда, способни са на транспортиране на дълги разстояния и се натрупват в организмите, включително хората. Откриването на микропластмаси и нанопластмаси във въздуха, водата, храната и домакинските продукти прави ежедневното излагане на тях практически неизбежно. Освен това, частиците са открити в белите дробове, плацентата, изпражненията и кръвта, което увеличава опасенията относно биологичното им въздействие.

Пътища на експозиция и защо водата и храната са важни

Хората влизат в контакт с микропластмаси чрез поглъщане, вдишване и контакт с кожата, но оралният път се счита за основен: частиците са широко разпространени в хранителните вериги и системите за питейна вода - както от чешмата, така и от бутилираната. Поради големия дневен обем консумация на вода, този канал се превръща в „хроничен“ и трудноизбежим източник на прием на микропластмаси. Веднъж погълнати, частиците взаимодействат със стомашно-чревния тракт, преди да бъдат екскретирани, и могат да променят локалната среда, включително микробиома.

Защо чревният микробиом е целта

Чревната микробиота е от решаващо значение за имунната хомеостаза, метаболизма и целостта на епитела. Ензимната ѝ активност произвежда късоверижни мастни киселини (SCFA) и AhR лиганди, метаболити, които поддържат бариерните и противовъзпалителни каскади. Дисбиозата (продължителна промяна в състава/функцията) е свързана с бариерна дисфункция, хронично възпаление с ниска степен и метаболитни нарушения. Следователно, всички фактори, които нарушават микробните съобщества и техните метаболити, имат системни последици.

Какво беше известно преди този преглед

Доскоро литературата се фокусираше предимно върху околната среда и животинските модели. Експерименти с бозайници и водни организми показват, че полимери като PS, PE, PVC и PET се натрупват в червата, намаляват разнообразието на микробиотата, увеличават възпалението и влошават колита. Съобщава се за скъсяване на дебелото черво, намалена секреция на слуз и повишен риск от колоректална карциногенеза при излагане на микропластмаса. Това доведе до търсене на „човешко-релевантен“ синтез: какви микробни промени и функционални нарушения се наблюдават при хора и човешки модели.

Предложени механизми на влияние върху микробиотата

• Физикохимично дразнене: високата специфична повърхност и реактивност на частиците (особено нанофракциите) са способни да увредят епитела и да променят локалните ниши за бактериите.
• Преносници на замърсители и патогени: Микропластмасите могат да адсорбират токсични вещества и да служат като „сал“ за микроби, нарушавайки баланса на екосистемата в чревния лумен.
• Промени в състава и метаболизма: промяна в съотношението на големите „рамкови“ съобщества (Firmicutes/Bacteroidetes) и изчерпването на производителите на SCFA води до спад в бутерата/пропионата и отслабване на бариерните и имуномодулиращите функции.
• Газови метаболити и възпаление: Повишените пропорции на продуценти на H₂S (напр. Desulfobacterota) са свързани с диария/запек, синдром на раздразнените черва и поддържане на възпалението.

Хетерогенност на експозициите: Защо „видът, размерът, формата и дозата“ са важни

Биологичните ефекти варират в зависимост от полимера (PE, PS, PET, PVC, PLA и др.), размера (микро- срещу нано-), формата (сферули, влакна, фрагменти) и концентрацията. По-малките частици имат по-голяма проникваща способност и различна кинетика на взаимодействие с клетките и микробите. Тези параметри, заедно с хранителната/водна матрица, определят дълбочината на дисбиозата и тежестта на функционалните нарушения.

Клинично значение и рискови хипотези

Като се има предвид ролята на микробиотата, индуцираната от микропластмасите дисбиоза е логично свързана с гастроинтестинални патологии (IBD, СРЧ, колит), метаболитни нарушения и системно възпаление. На хипотетично ниво се обсъжда приносът на микропластмасите като екологичен двигател на ранния растеж на колоректален рак чрез комбинация от бариерни дефекти, възпаление и възможни кофактори (адсорбирани ксенобиотици). Необходими са проспективни кохорти, за да се определят количествено тези взаимовръзки.

Методологични предизвикателства в областта

• Измерване на експозицията: стандартизация на изолирането/идентификацията на частици в човешки биологични проби.
• Сравнимост на данните за микробиома: протоколите за секвениране и анализ (α/β-разнообразие, таксономия, метаболомика) варират значително.
• Дизайн на изследването: липса на лонгитудинални и интервенционални проучвания при хора; малки извадки и тясна география.
• Оценка на дозата-отговор: необходимост от безопасни прагове на експозиция и отчитане на свойствата на частиците при изчисленията на риска.

Защо беше необходим настоящият систематичен преглед

На фона на различни „човешки“ данни, авторите проведоха търсене по PRISMA, за да синтезират резултати, релевантни за човека: таксономични промени, промени в разнообразието и метаболитните функции (включително SCFA) и зависимост на ефекта от свойствата на частиците. Този подход формира основата за оценка на риска и по-нататъшна стандартизация на методите.

Какво точно направиха авторите?

Проведохме систематично търсене в Scopus и PubMed, използвайки протокола PRISMA, идентифицирайки 12 първични проучвания (2021 г. - май 2024 г.), специално свързани с хора: 5 наблюдателни (с човешки участници) и 7 моделни проучвания, използващи човешки проби (симулирана стомашно-чревна система, in vitro). Анализът включваше данни за състава на микробиотата на ниво тип/семейство/род, α- и β-разнообразие и метаболитни пътища (напр. производство на късоверижни мастни киселини - SCFA). Географията на проучванията беше тясна: главно Китай, но също Испания, Франция и Индонезия.

Какви полимери и параметри на експозиция бяха взети предвид?

Пробата включваше често срещани полимери:

• полиетилен (PE), полистирен (PS), полиетилен терефталат (PET), поливинилхлорид (PVC), полимлечна киселина (PLA);
• микропластични смеси;
• Размерът, формата и концентрацията на частиците варираха - всички тези свойства оказаха влияние върху тежестта на ефектите.

Ключови открития: Какво се случва с микробиома

Цялостната картина сочи към дисбиоза - неблагоприятна промяна в микробните съобщества под влиянието на микропластмаси. В редица проучвания са наблюдавани следните явления при излагане на PET и смеси от микропластмаси:

• увеличаване на дела на Firmicutes, Synergistetes, Desulfobacterota с едновременно намаляване на Proteobacteria и Bacteroidetes;
• намалено общо разнообразие и променено съотношение Firmicutes/Bacteroidetes, което в литературата е свързано с метаболитни нарушения;
• изчерпване на таксони - ключови производители на SCFA, което влияе върху бариерната функция и противовъзпалителната регулация на червата.

Какви промени се случват в метаболизма на микробиотата

В допълнение към състава, функциите страдат:

• намалява производството на SCFA (ацетат, пропионат, бутират), необходими за храненето на колоноцитите и поддържането на плътни епителни връзки;
• пътищата, участващи в имуномодулацията и детоксикацията, се изместват;
• Възможно е активиране на провъзпалителни каскади (включително чрез повишено образуване на сероводород чрез редуциране на бактерии), което е свързано с диария/запек, синдром на раздразнените черва и обостряния на възпалителни заболявания на червата.

Потенциални клинични последици

Въпреки че преките проспективни проучвания при хора все още са ограничени, общият модел на сигналите очертава ясен рисков профил:

• Чревни заболявания: асоциация с дисбиоза при IBD, СРЧ, колит;
• Метаболитен синдром: F/B дисбалансът и намаляването на SCFA поддържат инсулинова резистентност и хронично възпаление с ниска степен;
• Ранен колоректален рак: Авторите отбелязват хипотезата за участието на микропластмасите като рисков фактор за околната среда, който увеличава възпалението и нарушава бариерата.

Какво е важно да се разбере за „дозата“ и свойствата на частиците

Ефектът зависи от вида, размера, формата и концентрацията на полимера. По-малките частици имат по-голяма специфична повърхност и е вероятно да проникнат по-дълбоко, а също така могат да носят адсорбирани токсични вещества и патогени - всички от които засилват дисбиотичните промени. С други думи, „коя микропластмаса“ и „колко“ има практически последици за риска.

Ограничения за гледане

Авторите посочват няколко ограничения:

• Липса на директни клинични данни: Преобладаването на in vitro модели ограничава екстраполацията към реалния живот.
• Хетерогенност на методите: различните протоколи за изолиране/идентификация на микропластмаси и секвениране на микробиота объркват мета-анализа.
• Тясна география и извадки: повечето произведения са от няколко държави и имат малък обем.

Какво означава това за политиката и практиката?

1. Необходими са стандарти: унифицирани протоколи за измерване на микропластмаси в човешки проби и профилиране на микробиома;
2. Оценка на дозата и отговора: определяне на безопасни нива на експозиция и прагови ефекти;
3. Превенция на екологично ниво: намаляване на източниците на микропластмаси (опаковки, синтетични влакна, абразиви), увеличаване на филтрацията на питейната вода и контрол на промишлените емисии;
4. Мониторинг в уязвими групи: деца, бременни жени, пациенти с IBD/IBS и метаболитни нарушения.

Какво можете да направите сега (разумни стъпки за намаляване на контактите)

• Питейна вода: използвайте висококачествени филтри, ако е възможно; не затопляйте вода в пластмасови контейнери.
• Храна и готвене: Използвайте стъкло/метал при съхранение и затопляне на храна, ако е възможно; избягвайте надраскани пластмасови прибори.
• Текстил и пране: намалете микрофибърните влакна от синтетиката (пълно зареждане, деликатни цикли, торбички/филтри за улавяне).
• Домакински навици: проветряването/мокрото почистване намаляват микропластмасите във въздуха на закрито.

Заключение

Систематичният преглед формира консенсус: микропластмасите са правдоподобен екологичен двигател на човешката дисбиоза, с нарушения както в състава, така и във функцията на микробиотата (включително намаляване на SCFA), механистично свързващи излагането на чревно и системно възпаление, метаболитен синдром и потенциални рискове от рак. Научната общност вече се нуждае от стандарти, клинични кохорти и проспективни проучвания, за да определи безопасни нива и да насочи защитните мерки. На ниво ежедневие и политика вече има смисъл да се действа на принципа на предпазните мерки.

Източник: Систематичен преглед в BMC Gastroenterology от 13 август 2025 г. („Въздействие на микропластмасите върху чревния микробиом на човека: систематичен преглед на микробния състав, разнообразие и метаболитни нарушения“). DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-025-04140-2