Los investigadores ya están encontrando microplásticos en todos los entornos y organismos. Todavía no hay una opinión clara sobre los peligros que representan las micro (partículas de menos de 5 mm) y las nanopartículas (de menos de 100 nm) de plástico para los seres humanos y para la biota terrestre en general. Al parecer, los plásticos comunes como el polietileno y el polipropileno son inofensivos en sí mismos. Sin embargo, los aditivos añadidos por los fabricantes a los plásticos para mejorar sus propiedades de rendimiento y que son conocimientos secretos para la sociedad y las autoridades reguladoras pueden causar graves daños al medio ambiente. Y lo más importante, las partículas de plástico son adsorbentes y portadoras de contaminación química y bacteriana.
Uno de los principales componentes de los microplásticos son las fibras sintéticas como el nailon, el poliéster, el polipropileno y el acrílico, que se utilizan para fabricar tejidos. Cuando se lavan, las fibras terminan en los desagües de las alcantarillas y finalmente terminan en el océano. Según algunas estimaciones, cada año entran en los océanos del mundo entre 4,8 y 12,7 millones de toneladas de diversos plásticos, y los microplásticos representan aproximadamente un tercio. Las fibras, a su vez, constituyen hasta el 90 por ciento de los microplásticos.
Los investigadores ya han encontrado microplásticos en una amplia variedad de especies animales: se encontraron microfibras en el 60 por ciento de los macroinvertebrados, el 49 por ciento de las aves playeras y una variedad de peces. A lo largo de su vida, los peces absorben grandes cantidades de microfibras. Anteriormente se informó que las fibras microplásticas no permanecían en los intestinos de los peces por más tiempo que otros componentes de los alimentos, y otro experimento de seis semanas encontró que las microfibras causaban daños en la boca y los pliegues intestinales de los peces.
Hoy en día, la ciencia se encuentra en una etapa de acumulación de conocimientos en el estudio de los microplásticos. Los científicos no saben con certeza cuánto ni qué tipo de plástico se encuentra en los distintos entornos naturales. Hasta el momento, no existen métodos unificados para muestrear ambientes contaminados, ni métodos acordados de análisis y diseño experimental. Los biólogos, oceanólogos, ecologistas, químicos y físicos utilizan enfoques de investigación completamente diferentes.
Existe una enorme brecha en los métodos y objetos de investigación entre los especialistas “de laboratorio” y los “naturales”. Los primeros realizan a menudo experimentos en condiciones ideales de laboratorio con objetos simulados artificialmente, a veces incluso con modelos matemáticos. A menudo, los experimentos establecen condiciones ambientales que son imposibles para los objetos reales.
En condiciones naturales, los investigadores tienen un problema completamente opuesto. Las partículas microplásticas grandes, especialmente las visibles visualmente, pueden aislarse fácilmente del medio ambiente. Y las micropartículas y los contaminantes que transportan son extremadamente difíciles de aislar e identificar. Se deben procesar enormes volúmenes de aire, agua y suelo para extraer cantidades suficientes de microplásticos para su análisis. Al mismo tiempo, los instrumentos utilizados para el análisis a veces varían mucho. Además, muchos investigadores se limitan a constatar simplemente la presencia de plástico en un entorno determinado, sin evaluar su masa y qué tipo de contaminación está asociada a él, lo que dificulta evaluar la gravedad del problema.
Varios métodos no estandarizados de recolección y procesamiento de muestras ambientales utilizados por diferentes grupos de investigadores conducen a resultados incomparables. Una solución al complejo problema de evaluar el impacto de los microplásticos en los seres humanos y la biota sólo puede encontrarse mediante una estrecha interacción entre científicos de todas las áreas relevantes; Al mismo tiempo, es necesario tener en cuenta la investigación exhaustiva y el desarrollo de métodos estandarizados para estudiar el problema de los microplásticos.
Microplásticos encontrados en la sangre humana
Científicos de los Países Bajos han descubierto por primera vez partículas de microplásticos en la sangre humana. El impactante descubrimiento fue informado por el recurso de información LENTA.RU con referencia a The Guardian. Anteriormente ya se habían obtenido datos sobre la capacidad de los microplásticos para acumularse en órganos y tejidos humanos.
Los expertos analizaron muestras de sangre de 22 donantes anónimos, todos ellos adultos sanos, e identificaron partículas de plástico en 17 personas. La mitad de las muestras contenían plástico PET, comúnmente utilizado en botellas de bebidas, y un tercio contenía poliestireno, utilizado en envases de alimentos y otros productos. Una cuarta parte de las muestras de sangre contenía polietileno, el tipo que se utiliza para fabricar bolsas de plástico.
Los científicos aún no saben qué impacto tienen los microplásticos en la salud humana. Sin embargo, a los expertos les preocupa que los microplásticos hayan demostrado efectos nocivos en las células humanas en condiciones de laboratorio, y ya se sabe que las partículas de contaminación del aire ingresan al cuerpo y causan millones de muertes prematuras al año. Además, se ha demostrado que los humanos ingieren las pequeñas partículas de los alimentos y el agua, así como las inhalan.
Un estudio reciente encontró que los microplásticos pueden adherirse a las membranas externas de los glóbulos rojos y limitar su capacidad para transportar oxígeno. Las partículas también se han encontrado en las placentas de mujeres embarazadas, y en ratas preñadas pasan rápidamente a través de los pulmones, penetrando en el corazón, el cerebro y otros órganos del feto.
Los microplásticos en las placas ateroscleróticas carotídeas aumentan el riesgo de una combinación de infarto de miocardio, accidente cerebrovascular o muerte por cualquier causa
Investigadores italianos han descubierto que la presencia de microplásticos en las placas ateroscleróticas de la arteria carótida aumenta el riesgo de una combinación de infarto de miocardio, accidente cerebrovascular o muerte por cualquier causa. Como se informó en The New England Journal of Medicine, los compuestos más comunes que se encuentran en las placas son el polietileno y el cloruro de polivinilo. Varios estudios han demostrado que los microplásticos y nanoplásticos ingresan al cuerpo humano a través del tracto gastrointestinal, los pulmones y la piel, donde interactúan con tejidos y órganos.
La evidencia de estudios in vitro sugiere que los microplásticos promueven el estrés oxidativo, la inflamación y la apoptosis en las células endoteliales. Los modelos animales han demostrado que dicha exposición provoca cambios en la frecuencia cardíaca, deterioro de la función cardíaca, fibrosis miocárdica y disfunción endotelial. Sin embargo, se desconoce cuán clínicamente significativas son estas observaciones en humanos. Actualmente no hay evidencia de que los microplásticos puedan causar daño vascular en humanos.
Un equipo de científicos dirigido por Raffaele Marfella de la Universidad de Nápoles Luigi Vanvitelli llevó a cabo un estudio prospectivo que evaluó la presencia de estos microplásticos en placas carotídeas extirpadas quirúrgicamente mediante cromatografía de gases pirolíticos-espectrometría de masas, análisis de isótopos estables y microscopía electrónica. Luego, los investigadores examinaron la asociación entre la presencia de microplásticos en la placa y el resultado compuesto de infarto de miocardio, accidente cerebrovascular o muerte por cualquier causa.
Se estudió a un total de 312 pacientes sometidos a cirugía de placa carotídea, con 257 pacientes incluidos en el análisis final y seguidos durante una media de 33,7 meses. En 150 pacientes, se encontró una cantidad notable de polietileno en la placa extraída (21,7 ± 24,5 microgramos por miligramo de placa), y en 31, se encontró una cantidad mensurable de cloruro de polivinilo (5,2 ± 2,4 microgramos por miligramo de placa). Al mismo tiempo, los médicos no son conscientes de diferencias evidentes en la frecuencia de detección de microplásticos según el lugar de residencia de los pacientes o la ubicación del centro médico.
Las imágenes de microscopía electrónica de transmisión en diez pacientes seleccionados al azar mostraron la presencia de partículas con bordes irregulares en los macrófagos espumosos de la placa. Casi todas las partículas eran más pequeñas que un micrómetro. La microscopía electrónica de barrido mostró un contenido reducido de carbono y oxígeno en estas partículas y un alto contenido de cloro.
El análisis de isótopos estables mostró que la proporción de carbono 13 a carbono 12 variaba entre los pacientes sin ningún patrón obvio. El análisis de regresión lineal reveló una correlación positiva entre la cantidad de polietileno presente y los niveles de expresión de interleucina-18, interleucina-1β, interleucina-6 y factor de necrosis tumoral-α, así como los niveles de células CD3 y CD68. Se redujo la cantidad de colágeno.
Los pacientes con micro o nanoplásticos en la placa aterosclerótica carotídea tenían un mayor riesgo de ataque cardíaco, accidente cerebrovascular o muerte por cualquier causa que los pacientes sin estas sustancias en la placa (cociente de riesgo 4,53, p <0,001). El índice de riesgo no ajustado fue de 2,84 (p = 0,007). Los resultados de este estudio indican que los micro y nanoplásticos pueden aumentar significativamente el riesgo de eventos cardiovasculares graves. Estos datos indican un vínculo entre la contaminación ambiental y el deterioro de la salud pública, por lo que son importantes para el desarrollo de programas interdisciplinarios para reducir los niveles de contaminación.
Las fibras microplásticas causan daños en las branquias y aneurismas en los medakas japoneses, pero aumentan la producción de huevos en las hembras
No son sólo las fibras que comen las que terminan en el cuerpo de los peces. Cientos o incluso miles de fibras pasan a través de sus branquias con agua todos los días. El aparato branquial y los intestinos son los más expuestos a los microplásticos, pero los estudios de laboratorio sobre los cambios asociados con la exposición a las fibras aún no son suficientes para sacar conclusiones sobre posibles daños, informa la revista PLoS One.
Un equipo liderado por David Hinton de la Universidad de Duke decidió llenar este vacío y realizó una serie de experimentos con el medaka japonés (Oryzias latipes), un pez que desova todos los días, lo que facilitó mucho el estudio de posibles cambios reproductivos. Se asignaron aleatoriamente veintisiete parejas de peces adultos a grupos; un grupo de control de nueve parejas de peces se mantuvo en acuarios de agua limpia. Dos grupos experimentales, también de nueve parejas de peces, se mantuvieron en acuarios con un alto contenido de fibras de poliéster o polipropileno, las fibras sintéticas más comunes.
Cada tanque del grupo experimental se complementó con 10.000 fibras por litro de agua, seguido de la adición de 1.000 fibras por pez por día durante los cambios de agua para corregir las microfibras eliminadas en la materia fecal. La longitud promedio de las fibras de poliéster en el experimento fue de 350 micrómetros, la del polipropileno, de 380 micrómetros.
El experimento duró tres semanas, durante las cuales los investigadores monitorearon diariamente el peso de los peces, la producción de huevos y la ingesta y absorción de microfibra: cuánta fibra entraba y cuánta salía. Los resultados del experimento mostraron que las fibras no provocaron cambios visibles en la condición o el peso corporal, y no afectaron la mortalidad embrionaria, el desarrollo de los huevos ni la eclosión de los juveniles. Una vez completado el experimento, los científicos examinaron el tejido del pez para ver qué cambios se habían producido en los órganos y tejidos.
Resultó que una gran cantidad de fibra contenida en el agua, después de pasar por las branquias y los intestinos, provoca cambios agudos y crónicos en el cuerpo de los peces. En particular, esto provocó cambios estructurales en las placas branquiales, un aumento de la producción de moco en las branquias y los intestinos, la formación de aneurismas en los vasos y cambios en las células epiteliales. Los científicos enfatizan que los cambios en el aparato branquial pueden provocar una falta de oxígeno, lo que hace que los peces sean vulnerables a los depredadores, menos competitivos en la obtención de alimento y en la lucha con otros machos por el desove.
El experimento mostró que las hembras que participaron en el experimento comenzaron a producir más huevos con el tiempo. Se obtuvieron resultados estadísticamente significativos (p < 0,05) para el grupo experimental con agua que contenía polipropileno en la tercera semana de exposición; el número promedio de huevos en este grupo fue de 14 piezas, mientras que el grupo control tuvo 12 huevos en la tercera semana de exposición. , aunque dentro del grupo no alcanzó significación estadística. Los cambios en la cantidad de huevos son un biomarcador común de trastornos endocrinos en los peces, que pueden indicar la influencia de las microfibras en las funciones endocrinas y el sistema reproductivo de los peces.
Los investigadores especulan que esto se debe a los productos químicos añadidos a los textiles. Se trata, por ejemplo, de colorantes o tensioactivos que se utilizan para eliminar la electricidad estática de las fibras de tejidos sintéticos. Para responder preguntas sobre los mecanismos por los cuales estos químicos afectan a los peces, los científicos continuarán su investigación y analizarán muestras de agua y tejido obtenidas de este experimento.
Piedras de plástico encontradas en una isla deshabitada ecológicamente limpia
Hay pocos lugares en la Tierra tan aislados como la deshabitada isla volcánica de Trindade, a la que se puede llegar en barco en 3 o 4 días desde la costa de Brasil. En la isla se encontraron rocas, formadas por el exceso de plástico que flota en el océano.
Los análisis de laboratorio mostraron que el plástico se formaba principalmente a partir de restos de redes de pesca, un tipo de basura muy común en el océano. El proceso de formación de una nueva raza es sencillo. Las corrientes arrojan fragmentos de redes a la orilla de la isla; bajo la influencia de la luz solar, el plástico se derrite lentamente y se fusiona con el sustrato: las piedras locales. Como resultado, se forma una nueva roca duradera. Ya tiene nombre científico: plastiglomerados (plástico + aglomerado).
Desde 2014 se han registrado formaciones rocosas y plásticas similares en Hawái, Gran Bretaña, Italia y Japón. Pero la isla Trindade es el lugar más remoto del planeta donde se han descubierto plastiglomerados. “Fue aún más terrible encontrarlos en una de las playas más respetuosas con el medio ambiente”, comentan los científicos. Temen que a medida que las rocas se erosionen, se liberen microplásticos al medio ambiente y contaminen aún más la cadena alimentaria de la isla, según la revista Marine Pollution Bulletin.
Los objetos artificiales se convierten en una trampa para los animales marinos y provocan su muerte
Los cangrejos ermitaños, a diferencia de la mayoría de los cangrejos, nacen con cuerpos blandos y eligen de forma independiente un caparazón protector. A medida que crecen, bajan sus defensas y buscan una más grande. Hoy en día, el plástico y otros desechos están tan infestados en las playas de todo el mundo que los cangrejos de río han recurrido al uso de vasos de plástico, tapas de botellas, casquillos de bombillas y otros desechos similares como conchas.
Como escriben en la revista Science of The Total Environment, un comportamiento similar de los cangrejos ermitaños se observa a escala mundial. Los investigadores encontraron 386 personas envueltas en basura en todo el mundo. Aproximadamente el 85% de ellos utilizó desechos plásticos, el resto utilizó metal, vidrio y otros materiales.
La basura es más fácil de encontrar y transportar que un contenedor tradicional. Además, proporciona un mejor camuflaje y el color y el olor del plástico atraen a la pareja. Las investigaciones muestran que a los cangrejos les gustan los químicos liberados por los productos plásticos. Por eso los cangrejos prefieren la basura a las conchas. Sin embargo, tal elección conduce a la muerte de los animales. A menudo, el caparazón artificial se convierte para ellos en una trampa. Entonces, solo frente a las costas de Australia, más de medio millón de cangrejos ermitaños murieron debido a los caparazones de basura.
Fuentes adicionales de microplásticos en el océano
Los científicos canadienses han descubierto que la fuente de la mayoría de los microplásticos que contaminan el Ártico no son los desechos plásticos, sino la ropa doméstica común y corriente. Por cada metro cúbico de agua del océano hay una media de 40 partículas de microplástico. El 92,3% de ellas son fibras, de las cuales el 73,3% son poliéster. La fuente de estas fibras es el lavado de tejidos sintéticos, ya que las plantas de tratamiento de aguas residuales aún no son capaces de filtrar los microplásticos: pasan a través de más de 20 mil millones de partículas cada año.
Los científicos estadounidenses han descubierto que hasta el 30% de los microplásticos que llegan al océano mundial son partículas de neumáticos de automóviles que se liberan al conducir. Se mezclan con el polvo de la carretera, ingresan al suelo, al agua subterránea y a la atmósfera, y también se distribuyen con las precipitaciones.
Un grupo de estudiantes de diseño británicos propuso una forma de deshacerse de esta fuente de emisiones de microplásticos: desarrollaron un dispositivo que se fija a ruedas y captura hasta el 60% de las partículas de caucho. Se propone reutilizar los microplásticos recolectados en la producción de tintes, materiales de insonorización e impresión 3D.
Eliminar microplásticos del agua potable
Las investigaciones muestran que los microplásticos son particularmente comunes en el agua del grifo. Sin embargo, una nueva investigación sugiere que está en ebullición una posible solución de baja tecnología para eliminar los microplásticos. En el experimento, los investigadores crearon modelos de agua del grifo, que normalmente está cargada de minerales y partículas de plástico, y descubrieron que hervirla durante cinco minutos y pasar el líquido a través de un filtro reducía la exposición a nano y microplásticos en un 90 por ciento. Según el estudio, cuando el mineral de carbonato de calcio se solidifica a temperaturas suficientemente altas, atrapa partículas de plástico y puede filtrarse a través de un filtro de café.
“Es importante señalar aquí que la eficacia de atrapar estos micro/nanoplásticos en estos sólidos minerales depende de qué tan dura y cargada de minerales esté el agua: cuanto más dura es el agua, más sólidos se producen y más microplásticos quedan atrapados”, Anya Brandon le dijo a Healthline, director asociado de política de plásticos de EE. UU. en Ocean Conservancy e ingeniero ambiental que no participó en el estudio.
Si bien los autores del estudio advirtieron que se necesita más investigación antes de recomendar esta práctica a gran escala, no hay nada de malo en probarla. Los científicos dijeron al Washington Post que la gente debería esperar de 5 a 10 minutos después de hervir para permitir que los sólidos se asienten y el agua se enfríe, y luego filtrar.