Cerebro invadido por microplásticos. Un nuevo reto para nuestro sistema nervioso

Por Mariana Mastache-Maldonado, Facultad de Ciencias-UNAM

Los plásticos están presentes en casi todo lo que conocemos. A principios del siglo pasado, el químico belga Leo Baekeland creó el primer plástico totalmente sintético: la baquelita. A partir de entonces, el éxito de estos materiales en el uso diario ha aumentado considerablemente, desde envases hasta los modernos microchips, su empleo abarca una amplia gama de productos.

Sin embargo, este útil polímero posee una dualidad interesante: las propiedades químicas que lo han hecho un material duradero también dificultan que se elimine. Algunos tipos tardarán decenas de miles de años en degradarse.

Podríamos pensar que la historia termina ahí: no viviremos para ver que nuestras botellas de PET (tereftalato de polietileno, de sus siglas en inglés) que ayer tiramos a la basura desaparezcan del mapa. Ni siquiera nuestros nietos podrán dar fe de eso. ¿Lamentable? sí, pero el camino del plástico es mucho más sinuoso y extenso de lo que imaginamos.

La tendencia a fabricar en masa productos de plástico baratos derivó en la cultura de un solo uso y después descartarlos.  De acuerdo con un artículo de Reuters de 2019, si todas las botellas de plástico vendidas en un año (alrededor de 481.600 millones) se juntaran en una pila, esta sería más alta que el edificio más alto del mundo, el Burj Khalifa en Dubái.

Esta cifra no ha hecho más que crecer y, como podemos imaginar, el que los plásticos no se puedan degradar fácilmente acarrea otro problema: su descomposición en partículas cada vez más pequeñas contamina el ambiente colándose, sin esfuerzo alguno, en todos los ambientes terrestres y marinos.

Micro y nanoplásticos ¿qué son?

En función de su tamaño, los fragmentos plásticos se pueden clasificar en macro y mesoplásticos, microplásticos (de menos de 5mm de tamaño) y nanoplásticos. Estos últimos, son de dimensiones inferiores al milímetro.

La omnipresencia de estos ínfimos polímeros ya se ha demostrado con su participación en la cadena alimentaria en distintos niveles: iniciando con el zooplancton marino y otros invertebrados hasta terminar con peces, aves y mamíferos. También, pueden llevar sustancias químicas tóxicas y/o medicamentos a los ecosistemas, sirviendo así, como vectores de transporte y favoreciendo a otra crisis latente: la resistencia a antibióticos, como advierte la comunidad científica.

Estas partículas llegan a todos los organismos a través de diversas rutas (por ejemplo, al adherirse a polinizadores) y, así se han logrado hacer de un lugar en nuestra dieta cotidiana. No es de extrañar que se hayan encontrado microplásticos en el agua que bebemos, en productos enlatados o en la miel, de acuerdo con el reporte de Klára Cverenkárová en un artículo publicado en 2021.

Están en nuestro cuerpo

El que nos encontremos inmersos en una exposición constante a estos plásticos ha traído como resultado que estén en múltiples regiones de nuestro cuerpo. Leslie y colaboradores en su artículo Descubrimiento y cuantificación de la contaminación por partículas plásticas en sangre humana muestran la presencia de estos polímeros en sangre humana.

Y la lista continúa: los micro y nanoplásticos pueden atravesar todos los órganos, incluso membranas celulares. Hasta la placenta, esa vital estructura que provee de oxígeno y nutrientes a los fetos, ha sido colonizada por algunos fragmentos.

Pese a que los efectos a largo plazo de que seamos un depósito -involuntario- de plásticos es un tema reciente en la investigación científica y por tanto, son relativamente desconocidos.

Algunos estudios nos brindan idea de lo que podría pasar: dificultades respiratorias por exposición a partículas en el aire, efectos inflamatorios por acumulación e, incluso, enfermedades autoinmunes. El daño también puede venir a través de los químicos tóxicos que puede llevar consigo el plástico (en su propia composición) o alguno que se haya adherido a su superficie en el camino. Cabe mencionar que los datos son, por ahora, limitados debido a las complicaciones para extraer, caracterizar y cuantificar los plásticos.

Cuando los plásticos y nuestro cerebro se cruzan en el camino

Entre la variedad de tejidos y órganos de nuestro cuerpo que los micro- y nanoplásticos han logrado cruzar, se encuentra la barrera hematoencefálica en el sistema nervioso central. Y este hecho, además de sorprendente, es de extrema gravedad.

De todos los mecanismos que hemos desarrollado los seres humanos a lo largo de la evolución para proteger nuestro cerebro, esta barrera es uno de los cruciales pues impide el paso de toxinas, patógenos y en general cualquier agente que pueda provocar daños en el sistema nervioso. Simultáneamente, ayuda a que los nutrientes importantes para el funcionamiento del cerebro puedan llegar adecuadamente a su destino.

En resumen, actúa análogamente al típico cadenero de una disco, decidiendo quiénes sí pueden pasar y quiénes se quedan fuera. Pero los micro y nanoplásticos se han logrado diferenciar de los agentes excluidos por la barrera y gracias a sus pequeñas dimensiones, se han ido introduciendo a uno de los órganos más importantes para alojarse ahí.

¿Cuáles son las implicaciones? Se ha sugerido que los micro y nanoplásticos pueden tener efectos tóxicos en el cerebro, pues gracias a estudios previos en animales se ha demostrado que pueden afectar la función y el comportamiento neuronal.

Para ilustrar esto, pongamos el caso del artículo publicado en 2022 por Lee y colaboradores, donde encontraron que la exposición a microplásticos de poliestireno (conocido en México como unicel, muy usado en envases de alimentos, termos y artículos de un solo uso) puede afectar el aprendizaje y la memoria de ratones.

Se localizaron estos plásticos en el cerebro, especialmente en el hipocampo: la región que controla la memoria reciente y que está particularmente dañada en la enfermedad de Alzheimer. En otras palabras, nuestra memoria a corto plazo en la vida diaria se almacena ahí y, eventualmente, si esta es de relevancia puede transferirse a la corteza cerebral para ser una memoria más persistente.

Pensemos en que si afectamos al hipocampo de alguna manera (como con los plásticos), muy posiblemente no podamos generar recuerdos duraderos en adelante. Además, los investigadores descubrieron que la neuroinflamación debida a la exposición a estos materiales afectaba -irónicamente- la plasticidad sináptica; proceso por el cual hay cambios en la fuerza de las conexiones entre las neuronas y que es importante para nuestro aprendizaje.

Pero no sólo hay afectaciones en esa región. No. Se cree también que esta forma de contaminación en nuestro sistema nervioso puede emular el comportamiento de enfermedades neurodegenerativas.

En su artículo La transcriptómica de un solo núcleo cerebral destaca que los nanoplásticos de poliestireno inducen potencialmente una neurodegeneración similar a la enfermedad de Parkinson al causar trastornos del metabolismo energético en ratones, Liang y colaboradores hablan de cómo a través de distintos enfoques en cerebros de ratones, hallaron que los nanoplásticos de poliestireno causaban un trastorno del metabolismo energético en el sistema nervioso y el cuerpo estriado, induciendo potencialmente una neurodegeneración similar a la que sucede con la enfermedad de Parkinson.

Es importante recordar que este desorden progresivo se caracteriza por una pérdida dramática de dopamina por cambios complejos en las neuronas del cuerpo estriado, misma región que se afectó en el estudio con ratones. A esta enfermedad la podemos ver como causante de movimientos involuntarios como temblores, rigidez y dificultad con el equilibrio y la coordinación. También puede haber cambios de comportamiento.

¿En qué más se parecían lo observado por los investigadores en su estudio con nanoplásticos y la enfermedad de Parkinson? Hubo daño a la integridad de la barrera hematoencefálica, así como afectaciones a la actividad neuroconductual, la fuerza de agarre y el equilibrio se debilitaron, entre otros aspectos.

Finalmente, Minne Prüst, Jonelle Meijer y Remco Westerink en un artículo de 2020 reportan que la exposición a micro y nanoplásticos puede resultar en una alteración de los niveles de neurotransmisores causando cambios de comportamiento. Asimismo, plantean una mayor vulnerabilidad de los individuos expuestos para desarrollar trastornos neuronales.

Riesgos bajo observación

Como podemos concluir en estos momentos, la información sobre los riesgos que supone el plástico para nuestros cerebros es limitada y quedan muchas preguntas abiertas que, con suerte, se responderán en los próximos años.

No obstante, existe evidencia científica suficiente para que adoptemos un enfoque -al menos- de precaución al tratar las exposiciones a estos pequeños polímeros, pues es sabido que entrar en contacto con materiales peligrosos para el ambiente se considera un factor de riesgo para el desarrollo de trastornos neuropsiquiátricos y neurológicos.

Por otro lado, el plástico forma parte de nuestra cotidianidad y es imprescindible para muchos campos: para el desarrollo de nuevos dispositivos médicos que mejoran la calidad de vida o en icónicas naves espaciales. Resulta complicado concebir una realidad sin estos materiales.

Entonces ¿conviene adoptar una postura de resignación? Desde luego, no. Habrá que apostarle más a una perspectiva que se contraponga tanto a la cultura de un solo uso como a la producción en masa de estos materiales más baratos y de menor calidad.

Las acciones individuales también cuentan: preferir envases reutilizables que no sean de plástico en nuestro día a día, comprar más alimentos a granel, entre otras alternativas viables. En el ámbito social será decisivo exigir a las autoridades mejoras a la gestión y manejo de estos materiales.

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Asesoría: Dr. José A. Morales-García, Facultad de Medicina/Universidad Complutense de Madrid.

Texto original: https://ciencia.unam.mx/leer/1393/un-cerebro-invadido-por-microplasticos-un-nuevo-reto-para-nuestro-sistema-nervioso