Mikroplasty v lidském dýchacím systému

Úvod: Znečištění životního prostředí plasty je eskalující globální problém. Mikroplasty, produkty degradace plastů, jsou přítomny ve vodním prostředí, půdě a vzduchu a mohou být člověkem absorbovány požitím a vdechováním (Joana Correia Prata et al., 2020). O množství a typech mikroplastů v lidských plicích je známo jen málo. Velmi málo studií naznačuje potenciální souvislost mezi mikroplasty v plicích a respirační funkcí a nemocemi (Qiqing Chen et al., 2022). Předpokládá se, že vystavení mikroplastům může narušit dýchací funkce, vyvolat zánět a následně přispět k rozvoji metabolických poruch a rakoviny plic. Tyto studie jsou však v rané fázi a ještě nepřesvědčivě neprokázaly korelaci mezi akumulací mikroplastů a pozorovanými zdravotními poruchami, ani neidentifikují mechanismy za tímto vztahem. Předpokládá se, že inhalované mikroplasty se mohou ukládat v plicním parenchymu a migrovat lymfatickými a krevními cévami do hrudních lymfatických uzlin a vzdálených orgánů, ale takové studie nebyly dosud provedeny.

Cíle studie: Vzhledem k omezeným dostupným datům a pozorovanému nárůstu respiračních poruch v posledních letech je cílem studie posoudit množství a typ mikroplastů v plicním parenchymu a regionálních lymfatických uzlinách pacientů s rakovinou plic a jinými respiračními onemocněními. Dosažení tohoto cíle by mělo pomoci definovat roli mikroplastů v patogenezi respiračních poruch. Následná stádia budou zahrnovat identifikaci mechanismů, kterými mikroplasty ovlivňují cílové tkáně.

Studijní model: Studie bude prováděna na vzorcích plicního parenchymu a lymfatických uzlin odebraných od pacientů podstupujících chirurgický zákrok pro rakovinu plic a další plicní onemocnění, jako je emfyzém a intersticiální plicní onemocnění. Mikroplastické částice budou detekovány pomocí infračervené mikrospektroskopie (μFTIR).

Odběr materiálu: Vzorky plicního parenchymu, lymfatických uzlin a krve budou odebrány pacientům podstupujícím operaci plicních onemocnění po získání informovaného souhlasu. Vzorky krve budou odebírány ve vakuu během operace a uchovávány pro následnou mikroplastickou analýzu v oběhovém systému, za předpokladu kladného ověření stávající hypotézy. Odběr tkáně bude prováděn za podmínek, které zabrání vnější kontaminaci a nebudou mít vliv na průběh operace, chirurgické riziko nebo pooperační management. Odebrané tkáně budou umístěny do sterilních nádob a zmraženy při -80 °C pro další analýzu.

Mikroplastická analýza: Analýza bude probíhat podle zavedených protokolů [Jenner et al., 2022] zaměřených na odstranění organických částic při zachování mikroplastické integrity. Po rozmrazení budou vzorky ošetřeny 30% roztokem H2O2, inkubovány a zfiltrovány přes filtry z oxidu hlinitého za použití skleněného vakuového filtračního systému.

Mikroplastická identifikace: Identifikace bude provedena pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR).

Sběr dat: Data budou zahrnovat rezidenční anamnézu, pracovní expozici, komorbidity, parametry respiračních funkcí, kouření (aktivní nebo pasivní), užívání e-cigaret, historii infekce COVID-19, podrobnosti o operaci, pooperační stav a výsledky histopatologického vyšetření.

Odběr a skladování krevních vzorků: Odebrané a zmrazené krevní vzorky budou uchovávány pro srovnávací analýzu obsahu mikroplastů v krvi. To podpoří rozlišení mezi vdechovanými a požitými zdroji mikroplastů v lidském těle.

Očekávané výsledky: Dostupné literární údaje naznačují, že mikroplasty budou detekovány v dýchacím traktu a identifikovány jejich typy. Plánované studie si kladou za cíl tuto hypotézu ověřit a pokusit se najít korelaci mezi množstvím a typem plastu a výskytem a závažností plicních onemocnění. Identifikace takové korelace může pomoci určit další rizikový faktor pro tyto stavy. Plánují se další studie, včetně analýzy obsahu mikroplastů v krvi, aby prozkoumaly mechanismy vyvolané mikroplasty a poskytly podrobnější analýzu jejich původu v těle v rámci následného výzkumného projektu.