Mikroplastik i det menneskelige åndedrætssystem

Introduktion: Miljøforurening med plastik er et eskalerende globalt problem. Mikroplast, produkter af plastisk nedbrydning, er til stede i vandmiljøer, jord og luft og kan absorberes af mennesker via indtagelse og indånding (Joana Correia Prata et al., 2020). Lidt er kendt om mængden og typerne af mikroplast i menneskets lunger. Meget få undersøgelser tyder på en potentiel sammenhæng mellem mikroplastik i lungerne og åndedrætsfunktion og sygdomme (Qiqing Chen et al., 2022). Det menes, at eksponering for mikroplast kan forstyrre åndedrætsfunktionen, fremkalde betændelse og følgelig bidrage til udviklingen af ​​stofskifteforstyrrelser og lungekræft. Disse undersøgelser er dog på et tidligt stadie og etablerer endnu ikke endegyldigt en sammenhæng mellem mikroplastikophobning og observerede helbredsforstyrrelser, og de identificerer heller ikke mekanismerne bag dette forhold. Det er en hypotese, at inhaleret mikroplast kan aflejre sig i lungeparenkymet og migrere via lymfe- og blodkarrene til thoraxlymfeknuder og fjerne organer, men sådanne undersøgelser er ikke blevet udført til dato.

Undersøgelsens formål: I betragtning af de begrænsede tilgængelige data og den observerede stigning i luftvejslidelser i de senere år, sigter undersøgelsen på at vurdere mængden og typen af ​​mikroplast i lungeparenkym og regionale lymfeknuder hos patienter med lungecancer og andre luftvejssygdomme. Opnåelse af dette mål bør hjælpe med at definere mikroplastikkens rolle i patogenesen af ​​luftvejslidelser. Efterfølgende stadier vil omfatte identifikation af de mekanismer, hvorved mikroplast påvirker målvæv.

Undersøgelsesmodel: Undersøgelsen vil blive udført på prøver af lungeparenkym og lymfeknuder indsamlet fra patienter, der gennemgår operation for lungekræft og andre lungesygdomme såsom emfysem og interstitielle lungesygdomme. Mikroplastpartikler vil blive påvist ved hjælp af infrarød mikrospektroskopi (μFTIR).

Materialeindsamling: Lungeparenkym, lymfeknuder og blodprøver vil blive indsamlet fra patienter, der skal opereres for lungesygdomme efter at have indhentet informeret samtykke. Blodprøver vil blive udtaget under vakuumforhold under operationen og opbevaret til efterfølgende mikroplastisk analyse i kredsløbssystemet, forudsat at den aktuelle hypotese er positivt verificeret. Vævsindsamling vil blive udført under forhold, der forhindrer ekstern kontaminering og vil ikke påvirke operationsforløbet, kirurgisk risiko eller postoperativ behandling. Opsamlet væv vil blive anbragt i sterile beholdere og frosset ved -80°C til yderligere analyse.

Mikroplastisk analyse: Analysen vil følge etablerede protokoller [Jenner et al., 2022] med henblik på at fjerne organiske partikler og samtidig bevare mikroplastisk integritet. Efter optøning vil prøverne blive behandlet med en 30 % H2O2-opløsning, inkuberet og filtreret gennem aluminiumoxidfiltre ved hjælp af et glasvakuumfiltreringssystem.

Mikroplastisk identifikation: Identifikation vil blive udført ved hjælp af Fourier Transform Infrared (FTIR) mikrospektroskopi.

Dataindsamling: Data vil omfatte bolighistorie, erhvervsmæssig eksponering, komorbiditeter, respiratoriske funktionsparametre, rygning (aktiv eller passiv), brug af e-cigaret, COVID-19 infektionshistorie, operationsdetaljer, postoperativ tilstand og histopatologiske undersøgelsesresultater.

Indsamling og opbevaring af blodprøver: Indsamlede og frosne blodprøver vil blive opbevaret til sammenlignende analyse af mikroplastindhold i blodet. Dette vil understøtte differentiering mellem inhalerede og indtagede kilder til mikroplast i den menneskelige krop.

Forventede resultater: Tilgængelige litteraturdata tyder på, at mikroplastik vil blive påvist i luftvejene, og deres typer identificeres. De planlagte undersøgelser har til formål at verificere denne hypotese og forsøge at finde en sammenhæng mellem mængden og typen af ​​plastik og forekomsten og sværhedsgraden af ​​lungesygdomme. At identificere en sådan sammenhæng kan hjælpe med at udpege en anden risikofaktor for disse tilstande. Yderligere undersøgelser, herunder analyse af mikroplastikindhold i blodet, er planlagt for at udforske mekanismer induceret af mikroplastik og give en mere detaljeret analyse af deres oprindelse i kroppen inden for et efterfølgende forskningsprojekt.