ورود ذرات پلاستیکی به محیط زیست و چرخه غذایی انسان از دهه 1950 میلادی تا به امروز رشدی مداوم داشته است. با این حال، مسئله اصلی تنها آلودگی اقیانوسها یا خاک نیست، بلکه نفوذ این مواد ریز به داخل بافتهای حساس بدن انسان است. دانشمندان سالها است که وجود ذرات میکروسکوپی و نانوپلاستیکها را در خون، مایع آمنیوپتیک و حتی نخستین مدفوع نوزادان شناسایی کردهاند. پژوهشهای قبلی روی نمونههای انسانی نشان داده بود که پلاستیک تقریبا در تمامی جفتهای بررسیشده وجود دارد، اما مکانیسم دقیق عبور این ذرات و پیامدهای زیستی آن همچنان ناشناخته باقی مانده بود. اکنون تحقیقات پژوهشگران دانشگاه آزاد آمستردام اثبات میکند که نفوذ میکروپلاستیک به جفت نه تنها امکانپذیر است، بلکه میتواند تولید هورمونهای حیاتی استروئیدی را در طول دوران بارداری دستخوش تغییر کند. این موضوع زنگ خطری جدی برای سلامت رشد جنین و آینده بهداشت جوامع به شمار میرود.
جفت بهعنوان یک ارگان موقت اما فوقالعاده حیاتی، وظیفه تغذیه، تنفس و محافظت از جنین را بر عهده دارد. در طول نه ماه بارداری، هرگونه اختلال ساختاری یا شیمیایی در این سد بیولوژیکی میتواند زنجیرهای از پیامدهای برگشتناپذیر را بر جای بگذارد. پژوهشهای پیشین روی موشها نشان داده بود که ذرات پلاستیکی استنشاقشده توسط مادر باردار میتوانند تا دو هفته پس از تولد در ارگانهای نوزاد باقی بمانند. همچنین مطالعه دیگری بر اثرات منفی این ذرات بر تکامل مغزی نوزاد موش تاکید داشت. با این وجود، به دلیل تفاوتهای ساختاری عمیق میان آناتومی بارداری انسان و جوندگان، نمیتوان نتایج آزمایش روی موشها را مستقیما به انسان تعمیم داد. از سوی دیگر، مدلهای تک سلولی ساده نیز توانایی بازسازی تعاملات پیچیده هورمونی میان مادر و جنین را نداشتند. همین محدودیت باعث شد دانشمندان به سراغ طراحی یک مدل زیستی پیشرفتهتر بروند تا واقعیت عملکرد جفت انسانی را در محیط آزمایشگاهی شبیهسازی کنند. در همین زمینه، بررسی نقش کلیدی توزیع چربی بدن در تسریع پیری مغز میتواند بخش دیگری از این موضوع را روشن کند.
نفوذ میکروپلاستیک به جفت در استفاده واقعی چه اهمیتی دارد؟
تیم تحقیقاتی به سرپرستی ژسکه فن بوکسل برای حل این چالش، یک مدل سه لایهای از سلولهای زنده انسانی در ظرف پتری طراحی کردند. لایه اول شامل سلولهای BeWo b30 بود که ویژگیهای پوشش بافتی پرزهای جفت را شبیهسازی میکرد. لایه دوم از سلولهای HUVEC که از ورید بند ناف انسان جداسازی شده بودند تشکیل شد. این دو لایه در کنار هم نقش سد فیزیکی جفت را ایفا میکردند. لایه سوم اما شامل سلولهای H295R بود که منشا آنها غده فوق کلیوی جنین است و وظیفه اصلی تولید هورمونهای استروئیدی را بر عهده دارد. پس از استقرار کامل این ساختار سه لایهای، دانشمندان انواع مختلفی از پلیمرهای میکرو و نانوپلاستیک را به لایه بیرونی اضافه کردند تا چگونگی عبور آنها و تغییرات احتمالی در ترشحات هورمونی را طی 72 ساعت زیر نظر بگیرند. برای شناخت بهتر زمینه این بحث، مطلب گلکسی بادز پرو میتواند سلامت کاربران را به خطر بیندازد! اطلاعات مرتبط بیشتری در اختیار خواننده قرار میدهد.
نتایج حاصل از این ازمایش نشان داد که اکثریت مطلق پلیمرهای مورد بررسی توانستند در طول 72 ساعت از تمامی لایههای این سد غشایی عبور کنند. تنها پلیمری که مقدار قابل اندازهگیری آن در سمت دیگر غشا یافت نشد، پلیآمید بود. بررسیها با میکروسکوپ فلورسنس مشخص کرد که بخش عمده ذرات پلاستیکی در دو لایه نخست رسوب کرده و در میان سلولها گیر افتادهاند، هرچند که مسیر خود را به سمت لایه سوم نیز باز کرده بودند. این یافته اثبات میکند که ساختار بافتی جفت، برخلاف تصورات گذشته، یک سپر کاملا نفوذناپذیر در برابر آلایندههای ساخت بشر نیست و ذرات ریز پلاستیک میتوانند با نفوذ به لایههای عمقیتر، مستقیما در مجاورت بافتهای جنینی قرار گیرند.
اختلال در تولید هورمونهای استروئیدی چه خطراتی دارد؟
پیش از اضافه کردن ذرات پلاستیکی، دانشمندان حضور 19 هورمون استروئیدی مختلف را در این مدل سه لایهای ثبت کردند که نشاندهنده فعال بودن مسیرهای زیستی مشابه بدن انسان بود. اما پس از مواجهه سلولها با پلاستیک، تعادل هورمونی به شکل مشهودی تغییر یافت. تعکیس این تغییرات نشان داد که قرارگیری در معرض انواع مختلف پلاستیک منجر به کاهش سطح اتیوکولانولون میشود. همچنین تعامل سلولها با پلیاستایرن تاثیر مستقیمی بر تغییر میزان استروژن گذاشت. هورمونهای استروئیدی در طول بارداری نه تنها مسئول حفظ بارداری و تنظیم رشد بافتهای مادری هستند، بلکه پیامهای شیمیایی حیاتی را برای شکلگیری ارگانهای داخلی جنین صادر میکنند. این برداشت با شواهد ثبتشده همخوانی دارد و دامنه بحث را دقیقتر میکند.
هرگونه نوسان ناخواسته در سطح استروژن یا سایر استروئیدها طی مراحل اولیه شکلگیری جنین میتواند عواقب سنگینی به همراه داشته باشد. سیستم عصبی، دستگاه تناسلی و غدد درونریز جنین در حیاتیترین مرحله توسعه خود قرار دارند و نسبت به کوچکترین تغییرات هورمونی حساس هستند. اختلال در این مسیرها ممکن است به ناهنجاریهای تکاملی، کاهش وزن زمان تولد، زایمان زودرس و حتی مشکلات رفتاری و شناختی در دوران کودکی منجر شود. علاوه بر این، ماندگاری ذرات نانوپلاستیک در بافتهای جنینی میتواند التهاب مزمن و استرس اکسیداتیو ایجاد کند که اثرات سلولی آن سالها پس از تولد نیز باقی خواهد ماند.
چرا مدلسازی آزمایشگاهی مرزهای علم پلاستیک را تغییر داد؟
ارزش علمی این پژوهش در روششناسی ابتکاری آن نهفته است. استفاده از مدل سه لایهای زیستی گامی بزرگ به سوی درک واقعیتر مکانیسمهای درون بدن انسان است. با این حال، دانشمندان تاکید میکنند که نتایج حاصل از محیط پتری دیش را نباید به معنای اثبات قطعی آسیبهای بالینی در بارداریهای واقعی دانست. مدلهای آزمایشگاهی اگرچه پیچیده هستند، اما هنوز نمیتوانند تمام جریانهای خونی، پاسخهای ایمنی پیچیده و تغییرات متابولیک بدن مادر را به طور کامل بازسازی کنند. با این وجود، این یافتهها فرضیه بیخطر بودن ذرات ریز پلاستیک را کاملا رد کرده و فوریت اجرای تحقیقات بالینی گستردهتر را آشکار میسازد.
پاسخ به سوالات باقیمانده نیازمند ارزیابی دقیقتر تنوع پلیمرها، اندازههای مختلف ذرات و مدت زمان مواجهه است. صنایع شیمیایی و تولیدکنندگان مواد پلاستیکی سالها با اتکا به نفوذناپذیری مفروض سدهای بیولوژیکی بدن، خطرات این مواد را ناچیز جلوه دادهاند. اما نفوذ این آلایندهها به حساسترین غشای بدن انسان نشان میدهد که قوانین نظارتی فعلی در مدیریت ضایعات پلاستیکی و استانداردهای بستهبندی مواد غذایی دچار ضعفهای بنیادی هستند. بدون تردید، سیاستگذاران حوزه سلامت عمومی باید محدودیتهای سختگیرانهتری را برای کاهش مواجهه زنان باردار با محصولات حاوی میکروپلاستیک وضع کنند.
تداوم روند فعلی مصرف پلاستیک در جهان و تجزیه متمادی آنها در طبیعت، سطح مواجهه انسان با ذرات نانو را به اوج تاریخی خود خواهد رساند. مسئله اصلی آینده این نیست که آیا پلاستیک درون بدن ما وجود دارد یا خیر، بلکه چالش واقعی درک ابعاد مداخله این آلایندههای خاموش در کدهای زیستی و فرایندهای تکاملی نسلهای بعدی است.
