Microplastiche nel sistema respiratorio umano

Introduzione: L’inquinamento ambientale dovuto alla plastica è un problema globale in aumento. Le microplastiche, prodotti della degradazione della plastica, sono presenti negli ambienti acquatici, nel suolo e nell'aria e possono essere assorbite dall'uomo tramite ingestione e inalazione (Joana Correia Prata et al., 2020). Si sa poco sulla quantità e sulla tipologia delle microplastiche presenti nei polmoni umani. Pochissimi studi suggeriscono un potenziale legame tra le microplastiche nei polmoni e la funzione e le malattie respiratorie (Qiqing Chen et al., 2022). Si ritiene che l’esposizione alle microplastiche possa compromettere la funzione respiratoria, indurre infiammazioni e di conseguenza contribuire allo sviluppo di disturbi metabolici e cancro ai polmoni. Tuttavia, questi studi sono in una fase iniziale e non stabiliscono ancora in modo definitivo una correlazione tra l’accumulo di microplastica e i disturbi di salute osservati, né identificano i meccanismi alla base di questa relazione. Si ipotizza che le microplastiche inalate possano depositarsi nel parenchima polmonare e migrare attraverso i vasi linfatici e sanguigni verso i linfonodi toracici e gli organi distanti, ma finora tali studi non sono stati condotti.

Obiettivi dello studio: Considerati i dati limitati disponibili e l’aumento osservato dei disturbi respiratori negli ultimi anni, lo studio si propone di valutare la quantità e il tipo di microplastiche nel parenchima polmonare e nei linfonodi regionali di pazienti con cancro ai polmoni e altre malattie respiratorie. Il raggiungimento di questo obiettivo dovrebbe aiutare a definire il ruolo delle microplastiche nella patogenesi dei disturbi respiratori. Le fasi successive includeranno l’identificazione dei meccanismi attraverso i quali le microplastiche influenzano i tessuti bersaglio.

Modello di studio: Lo studio sarà condotto su campioni di parenchima polmonare e linfonodi raccolti da pazienti sottoposti a intervento chirurgico per cancro ai polmoni e altre malattie polmonari come enfisema e malattie polmonari interstiziali. Le particelle microplastiche saranno rilevate mediante microspettroscopia infrarossa (μFTIR).

Raccolta materiale: parenchima polmonare, linfonodi e campioni di sangue verranno raccolti da pazienti sottoposti a intervento chirurgico per malattie polmonari dopo aver ottenuto il consenso informato. I campioni di sangue verranno prelevati sotto vuoto durante l'intervento chirurgico e conservati per la successiva analisi microplastica nel sistema circolatorio, assumendo che l'ipotesi attuale sia verificata positivamente. La raccolta dei tessuti verrà eseguita in condizioni che impediscono la contaminazione esterna e non influiranno sul corso dell'intervento, sul rischio chirurgico o sulla gestione postoperatoria. I tessuti raccolti verranno posti in contenitori sterili e congelati a -80°C per ulteriori analisi.

Analisi microplastica: l'analisi seguirà protocolli consolidati [Jenner et al., 2022] volti a rimuovere particelle organiche preservando l'integrità microplastica. Dopo lo scongelamento, i campioni verranno trattati con una soluzione di H2O2 al 30%, incubati e filtrati attraverso filtri di ossido di alluminio utilizzando un sistema di filtrazione sotto vuoto in vetro.

Identificazione della microplastica: l'identificazione verrà condotta utilizzando la microspettroscopia a infrarossi in trasformata di Fourier (FTIR).

Raccolta dati: i dati includeranno la storia residenziale, l'esposizione professionale, le comorbidità, i parametri della funzione respiratoria, il fumo (attivo o passivo), l'uso di sigarette elettroniche, la storia dell'infezione da COVID-19, i dettagli dell'intervento chirurgico, le condizioni postoperatorie e i risultati dell'esame istopatologico.

Raccolta e conservazione dei campioni di sangue: i campioni di sangue raccolti e congelati verranno conservati per l'analisi comparativa del contenuto microplastico nel sangue. Ciò supporterà la differenziazione tra fonti di microplastiche inalate e ingerite nel corpo umano.

Risultati attesi: i dati disponibili in letteratura suggeriscono che le microplastiche saranno rilevate nel tratto respiratorio e i loro tipi identificati. Gli studi previsti mirano a verificare questa ipotesi e tentano di trovare una correlazione tra la quantità e il tipo di plastica e l’insorgenza e la gravità delle malattie polmonari. Identificare tale correlazione può aiutare a individuare un altro fattore di rischio per queste condizioni. Sono previsti ulteriori studi, inclusa l’analisi del contenuto di microplastiche nel sangue, per esplorare i meccanismi indotti dalle microplastiche e fornire un’analisi più dettagliata della loro origine nel corpo nell’ambito di un successivo progetto di ricerca.