Des nanoparticules de polystyrène peuvent pénétrer dans le système neuronal des souris. La taille des particules, ainsi que les biomolécules qui les entourent, semblent avoir une influence significative sur l’absorption. D’autres recherches doivent être menées pour comprendre les conséquences médicales potentielles sur l’homme.
De minuscules particules de plastique peuvent pénétrer le cerveau.
Une équipe de scientifiques a prouvé que des particules de polystyrène franchissaient la barrière hémato-encéphalique (sang-cerveau) chez des souris deux heures seulement après l’ingestion orale de l’un des plastiques les plus utilisés et notamment dans les emballages alimentaires.
L’université médicale de Vienne en Autriche et l’université de Debrecen en Hongrie, ont mené cette étude sur les particules micro et nanoplastiques (MNP), publiée le 19 avril dans la revue scientifique Nanomaterials.
La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une barrière cellulaire essentielle qui empêche les agents pathogènes ou les toxines d’atteindre le cerveau. Si plusieurs études scientifiques ont montré que la paroi protectrice de l’intestin pouvait être franchie par les MNP, le mécanisme qui leur permet de franchir la barrière hémato-encéphalique était jusqu’à présent inconnu de la science.
Les nanoplastiques sont définis comme étant d’une taille inférieure à 0,001 millimètre, tandis qu’entre 0,001 et 5 millimètres certains microplastiques sont visibles à l’œil nu. Les particules de plastique peuvent entrer dans la chaîne alimentaire de différentes manières, notamment par le biais des emballages ou même en buvant de l’eau provenant de bouteilles en plastique.
L’an dernier, une étude avait montré que nous mangions jusqu’à 5 grammes de micro et nanoplastiques par semaine et que les personnes qui buvaient 1.5 à 2 litres d’eau par jour dans des bouteilles en plastique ingéraient 90,000 particules de plastique par an.
L’équipe de scientifiques a réalisé des études sur l’assimilation à court terme de micro et nanoparticules de polystyrène (9,55 micromètres – soit 0,0096 millimètre – 1,14 µm et 0,293 µm) administrées par voie orale à des souris. Les nanoparticules ont franchi la paroi intestinale et atteint le cerveau rapidement, deux heures seulement après l’ingestion. En revanche, les particules de plus de 0,293 micromètre (0,000293 mm) n’ont pas atteint le cerveau, ce qui suggère que la taille peut être un facteur primordial dans leur capacité à pénétrer le système neuronal.
La taille des nanoplastiques et la couronne biomoléculaire influencent l’absorption
Par ailleurs, l’étude a révélé que les biomolécules qui s’accumulent à la surface des particules de plastique, formant ainsi une couronne biomoléculaire autour d’elles, peuvent avoir une influence sur la traversée de la membrane.
Avant de pénétrer dans l’organisme, les particules de micro-organismes acquièrent une couronne de matière organique et de composants chimiques et biologiques dont la composition est complexe et variable.
« À l’aide de modèles informatiques, nous avons découvert qu’une certaine structure de surface (couronne biomoléculaire) était cruciale pour permettre aux particules de plastique de pénétrer dans le cerveau », explique Oldamur Hollóczki, du département de chimie physique de l’université de Debrecen.
Les molécules de cholestérol sur une couronne améliorent l’absorption des nanoplastiques dans la membrane, ce qui signifie que les particules passent plus facilement la barrière hémato-encéphalique. En revanche, les couronnes composées de protéines empêchent les particules d’atteindre le système neuronal.
« Le type de couronne peut avoir un impact significatif sur leur capacité à pénétrer la BHE et sur leur toxicité globale », selon les conclusions de l’étude.
Les effets à court terme des MNP sur la santé pourront faire l’objet d’études plus poussées, car la contamination des tissus cérébraux peut entraîner divers problèmes neurologiques tels que des déficiences cognitives et des troubles neurologiques. « Dans le cerveau, les particules de plastique pourraient augmenter le risque d’inflammation, de troubles neurologiques ou même de maladies neurodégénératives telles que les maladies d’Alzheimer ou de Parkinson », selon Lukas Kenner, du département de pathologie de l’université médicale de Vienne, soulignant que des recherches supplémentaires sont nécessaires dans ce domaine.
