Uptake, translocation and toxicity of microplastics isolated from shellfish in human gut cells.
Projectomschrijving
Aanleiding
De aanwezigheid van microplastics in het mariene milieu kan een risico vormen voor de menselijke gezondheid via de consumptie van vis en schelpdieren. Door het ontbreken van toxiciteitsgegevens is het echter moeilijk om een robuuste risicobeoordeling voor de menselijke gezondheid uit te voeren.
Doel
Het doel van dit project was om na te gaan of en hoe verschillende soorten microplastics die momenteel worden gedetecteerd in de bloedkokkel, een schelpdier van de Indo-Pacific, biologische effecten kunnen veroorzaken bij de mens.
Onderzoeksopzet
De studie begon met het produceren en karakteriseren van verschillende types microplastics, namelijk vezels, fragmenten en films. Daarna is met behulp van een in-vitro darmepitheel model geanalyseerd of de microplastics opgenomen en/of getransporteerd worden door darmcellen.
Resultaten
De onderzoekers zijn erin geslaagd microvezels te produceren van 0,6-10μm, wat binnen het bereik ligt van de microvezels die zijn aangetroffen in de bloedkokkel. Bovendien hebben ze een verscheidenheid aan milieurelevante microplastic vormen gegenereerd. Verdere optimalisatie en opschaling van de productie van deze deeltjes zijn nodig.
Daarnaast is aangetoond dat microvezels door de darmcellen worden opgenomen. Dit lijkt de integriteit van de membranen niet aan te tasten, maar heeft wel een negatief effect op de metabole activiteit. Ook zetten de microvezels een sterk anti-oxidatief verdedigingsmechanisme in werking. Toch zijn er geen verdere tekenen van ontsteking waargenomen. Analyse van vrije radicalen op micro- en nanodeeltjes bracht geen vorming van reactieve zuurstofspecies aan het licht. Bovendien kon geen reactieve zuurstofvorming worden gedetecteerd, wanneer de darmcellen werden blootgesteld aan de microplastics. Er wordt nog onderzocht of dit te wijten is aan het sterke anti-oxidatieve potentieel van de gebruikte darmcellen, of aan de gebruikte experimentele opstelling.
Uitvoerende partijen
Dit project is uitgevoerd door Dr. F.G.A.J. van Belleghem (Open Universiteit Nederland), in samenwerking met Wageningen Universiteit, Soegijapranata Catholic University (Indonesië) en Universiteit Hasselt.
Producten
Auteur: Nelly D. Saenen, Margo S. Witters, Inneke Hantoro, Inés Tejeda, Anitha Ethirajan, Frank Van Belleghem and Karen Smeets
Magazine: Antioxidants & Redox Signaling
Verslagen
Eindverslag
Samenvatting van de aanvraag
The occurrence of microplastics in the marine environment can pose a risk to human health via the consumption of seafood. However, because of the heterogeneous character of environmental microplastics and lacking toxicity data, a robust risk assessment for human health is difficult. The aim of this project is to find out whether and how different types of marine microplastics that are currently detected in blood cockle, an Indo-Pacific shellfish, can cause biological effects in humans. The study commences with a thorough determination of the physical and chemical characteristics of three different microplastic types (fibres, fragments and films), followed by an analysis of the uptake and transfer of these particles in the gut and is concluded with an in-depth assessment of potential adverse effects. The uptake, translocation and toxicity data gathered in the present project will support the assessment of human risks.