A nivel mundial, la humanidad produce ahora la asombrosa cifra de 450 millones de toneladas de plástico cada año. Desde envases de alimentos y bebidas hasta envases de cosméticos, tuberías de alcantarillado, marcos de ventanas y ropa de poliéster, utilizamos plástico en casi todos los ámbitos de nuestra vida. Y casi una cuarta parte de ellos terminan en el medio ambiente, donde se descomponen muy lentamente en pedazos microscópicos.
Estos microplásticos -partículas de entre un micrómetro y cinco milímetros de ancho- se han encontrado en las zonas más profundas del océano, en las cimas de las montañas más altas, en los polos escasamente poblados e incluso en el interior del cuerpo humano.
Es muy difícil para los organismos vivos, incluidos los humanos, evitar la ingestión de microplásticos. Si estos microplásticos atraviesan el revestimiento del tracto digestivo y entran al torrente sanguíneo u otros tejidos, permanecerán en el cuerpo. Hasta ahora, a los investigadores les ha resultado difícil evaluar con precisión si esto está sucediendo.
Nuestro equipo de investigación ha desarrollado una nueva técnica para identificar la ubicación de los microplásticos en el cuerpo sin diseccionarlos. Lo probamos en lombrices de tierra y descubrimos que los microplásticos que varían en tamaño de cinco a 53 micrómetros no pasan fácilmente a través del revestimiento intestinal para ingresar a otros tejidos de las lombrices.
Las lombrices de tierra son vitales para la salud del suelo y los alimentos donde se acumulan los microplásticos. (Unsplash/Sippakorn Iamkasikorn) El problema de la contaminación
La pregunta de si los microplásticos simplemente pasan a través del tracto digestivo para ser excretados o si pasan a través del revestimiento intestinal ha sido un desafío para los investigadores. Esto se debe a que las partículas de microplástico deben tener menos de 83 micrómetros, 10 veces más pequeñas que la cabeza de una aguja de coser.
Los investigadores se vieron obligados a diseccionar tejidos de los organismos para determinar si partículas tan pequeñas podrían haber pasado a través del revestimiento del tracto digestivo hacia otros tejidos. Como los microplásticos están en todas partes, es muy difícil evitar la contaminación de las muestras disecadas con más microplásticos, lo que dificulta medir con precisión lo que estaba presente originalmente.
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Para evitar conflictos con la contaminación de muestras de tejido, nuestro equipo de investigación colaboró con Canadian Light Source en Saskatoon para realizar imágenes de rayos X de extremadamente alta resolución en lombrices de tierra utilizando una técnica llamada tomografía microcomputada basada en sincrotrón.
Partículas blancas brillantes
Elegimos trabajar con lombrices de tierra porque son esenciales para un suelo sano y se mueven y se alimentan constantemente en suelos donde se pueden acumular microplásticos. Esto las convierte en especies útiles para estudiar cómo reaccionan los organismos del suelo a la contaminación por microplásticos.
Alimentamos a las lombrices de tierra con tierra que contenía micropartículas de tamaño de cinco a 22 micrómetros o de 45 a 53 micrómetros. Este microplástico estaba recubierto con sales de bario, lo que significa que aparecería en una radiografía como partículas blancas brillantes en una lombriz de tierra.
En esta imagen tridimensional de una lombriz de tierra, los microplásticos aparecen como partículas brillantes sobre un fondo de tejidos más oscuros.
Una radiografía convencional no proporcionaría los detalles necesarios para ver la ubicación de los microplásticos en una lombriz de tierra. La tomografía microcomputada nos permitió crear una imagen tridimensional muy detallada de la lombriz, en la que los microplásticos aparecen como partículas brillantes sobre el fondo de los tejidos más oscuros de la lombriz.
Esto nos permitió contar los microplásticos en el intestino de la lombriz y determinar si algún microplástico consumido por la lombriz se había movido del intestino a otros tejidos.
Sin microplásticos fuera del intestino
Observamos un total de 2.779 microplásticos individuales dentro del tracto digestivo de gusanos que fueron alimentados con tierra contaminada. No encontramos ningún microplástico fuera del tracto digestivo de estos gusanos.
Esto proporciona evidencia definitiva de que los microplásticos que varían en tamaño de cinco a 53 micrómetros no pasan fácilmente a través del revestimiento intestinal para ingresar a otros tejidos del gusano.
Imágenes por tomografía computarizada basada en sincrotrón de lombrices expuestas a microesferas de vidrio de titanato de bario. En el panel A, los círculos rojos indican microesferas individuales que se encuentran en las heces del tracto gastrointestinal. Los paneles B1 a B3 muestran microesferas en contacto directo con el epitelio intestinal en regiones libres de excremento. (Nick Letwin), CC BI-NC
Esta es también la primera vez que se utiliza la tomografía microcomputada sincrotrón para monitorear el movimiento de microplásticos dentro de un organismo.
tracto digestivo humano
¿Los resultados de nuestro estudio son aplicables a los humanos u otras especies?
Si bien debemos tener cuidado al extrapolar nuestra investigación sobre las lombrices de tierra a otras especies, nuestro estudio sugiere que tal vez deberíamos darle más crédito a nuestro tracto digestivo por su capacidad para actuar como una barrera contra los componentes no digeribles de nuestros alimentos.
Este estudio también destaca la importancia de desarrollar técnicas que puedan identificar la ubicación de los microplásticos en el cuerpo de los organismos sin necesidad de diseccionarlos. Estas técnicas, como la tomografía microcomputada sincrotrón, dan resultados más convincentes sobre cómo se mueven los microplásticos en los organismos.
Esto ayudará a mejorar nuestra evaluación de riesgos de los microplásticos para toda la vida, incluidos los humanos.
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