Sinisira ng Nanoplastics ang "Gut-Liver-Brain": Bagong Banta sa Alzheimer's Disease

Ang mga siyentipiko mula sa Monash University (Australia) at South China University of Technology (China) ay naglathala ng isang detalyadong preclinical na pag-aaral sa Environmental Science & Technology na nagpapakita na ang background pollution-equivalent doses ng polystyrene nanoplastics (PSNPs) ay hindi lamang makapagpapahusay sa mga klasikong pagpapakita ng utak ng Alzheimer's disease (AD), ngunit nakakalat din ng patolohiya sa kabila ng central nervous system-brain gut.

Mga kinakailangan

Ang plastik na polusyon ay isang unibersal na kadahilanan sa kapaligiran, at ang mga nanoplastics (<100 nm) ay tumatagos sa lahat ng ecosystem. Ang kanilang epekto sa kalusugan ay nagdulot ng malubhang alalahanin sa mga nakaraang taon, ngunit ang mga link sa mga sakit na neurodegenerative ay hindi gaanong nauunawaan.

Modelo at disenyo

• Modelo ng hayop: APP/PS1 transgenic mice na nagpaparami ng mga pangunahing marker ng AD (β-amyloid accumulation, tau pathology).
• Exposure: Ang paggamit ng 50 nm PSNP sa inuming tubig sa mga antas na 0.1–1 mg/kg/araw sa loob ng 12 linggo ay isang makatotohanang saklaw para sa mga tao.
• Pagtatasa ng mga function ng cognitive: Pagsubok sa Morris maze at pagkilala sa bagay.
  • Pagsusuri ng tissue:
  • Brain immunohistochemistry (mga marker Iba1, GFAP, β-amyloid, p-tau)
  • 16S rRNA sequencing ng feces para sa microbiota
  • Histology ng atay (HE stain, Oil Red O)
  • Systemic plasma cytokine profile (ELISA para sa IL-6, TNF-α)

Mga Pangunahing Resulta

1. Pinabilis na neuroinflammation at neurodegeneration

• Microglial at astrocytic na tugon: Ang bilang ng Iba1⁺ microglia at GFAP⁺ astrocytes sa hippocampus at cortex ay tumaas ng 45–60% kumpara sa hindi nalantad na APP/PS1 (p<0.01).
• Amyloid plaques at p-tau: ang lugar ng plaka ay tumaas ng 35% at ang phosphorylated tau (p-tau) ay tumaas ng 28% (p<0.05).
• Cognitive deficit: Sa Morris maze, ang oras upang mahanap ang nakatagong platform ay tumaas ng 40%, at sa object recognition test, ang discrimination index ay bumaba ng 30% (p<0.01).

2. Intestinal dysbiosis at "leaky gut"

• Nabawasan ang α-diversity: Ang index ng Shannon sa microbiota ay bumaba ng 20% (p<0.05).
• Pagtaas sa pro-inflammatory genera: Ang Escherichia/Shigella at Enterococcus ay tumaas ng 60%, habang ang kapaki-pakinabang na Lactobacillus ay bumaba ng 45%.
• Pag-andar ng barrier ng bituka: Ang expression ng protina ng ZO-1 sa epithelium ay bumaba ng 50%, na sinamahan ng 2-tiklop na pagtaas sa mga antas ng plasma lipopolysaccharide (LPS) (p<0.01).

3. Pinsala sa atay at sistematikong pamamaga

• Degree ng steatosis: ayon sa Oil Red O staining, ang proporsyon ng fatty inclusions sa atay ay tumaas ng 3.5 beses.
• Mga pagbabagong tulad ng hepatitis: nadagdagan ang phagocyte infiltration at fibrosis nang walang alkohol.
• Systemic cytokines: Ang IL-6 at TNF-α sa plasma ay tumaas ng 2.0 at 1.8 beses, ayon sa pagkakabanggit (p<0.01).

Mekanismo ng pagpapalaganap ng axial

Iminumungkahi ng mga mananaliksik na ang mga nanoplastics ay nakakagambala sa microbiota, na nagiging sanhi ng pagtagas ng bituka at pagsasalin ng mga bacterial endotoxin sa atay. Doon, nalilikha ang metabolic at inflammatory damage na nagpapahina sa kakayahan ng atay na mag-detoxify ng mga neurotoxin at nagpapataas ng mga systemic na antas ng mga proinflammatory mediator. Ang mga salik na ito, kapag inilabas sa utak, ay nagpapalitaw at nagpapabilis sa mga klasikong neurodegenerative na proseso ng AD.

Mga pahayag ng mga may-akda

"Ang aming data ay nagpapakita sa unang pagkakataon na ang nanoplastics ay kumikilos hindi lokal ngunit sistematiko, lumalala hindi lamang ang tserebral kundi pati na rin ang atay at bituka na mga aspeto ng Alzheimer's disease," sabi ni Prof. Pu Chun Ke, senior author. "Itinatampok nito ang kagyat na pangangailangan na limitahan ang pagkakalantad sa kapaligiran sa mga nanoparticle at upang siyasatin ang mga hakbang upang maprotektahan ang mga tisyu ng hadlang ng katawan."

Sa talakayan, itinatampok ng mga may-akda ang mga sumusunod na pangunahing punto:

• Systemic na epekto ng nanoplastics.
  "Ipinapakita ng aming data na kahit na ang mga makatotohanang ekolohikal na antas ng polystyrene nanoplastics ay hindi limitado sa mga lokal na neurotoxic effect, ngunit nagpapalitaw ng isang kaskad ng nagpapasiklab at metabolic disturbances sa kahabaan ng gut-liver-brain axis," ang sabi ni Propesor Pu Chun Ke.

• Pagkasira ng mga function ng hadlang.
  "Ang paglabag sa integridad ng intestinal epithelium at kasunod na pagsasalin ng microbial endotoxins sa systemic bloodstream ay makabuluhang nagpapalubha hindi lamang sa atay kundi pati na rin sa mga neuroinflammatory na proseso," binibigyang-diin ng co-author na si Dr. Li Wang.

• Pangangailangan para sa kontrol sa kapaligiran:
  "Ang aming mga natuklasan ay humihiling ng muling pagsasaalang-alang sa mga pinahihintulutang antas ng nanoplastics sa inuming tubig at mga produktong pagkain, at hinihikayat ang pagbuo ng mga diskarte sa hadlang at probiotic upang maprotektahan laban sa kanilang mga nakakapinsalang epekto," sabi ni Dr. Mei Zhang.

Mga Prospect at Rekomendasyon

• Kontrol sa kapaligiran: paghihigpit sa mga limitasyon para sa nanoplastics sa inuming tubig at sa food chain.
• Medikal na pagsubaybay: sa mga pasyente na may CNS dementia, tasahin ang kondisyon ng bituka at atay para sa dysbiosis at non-alcoholic steatohepatitis.
• Mga karagdagang pag-aaral: suriin ang epekto ng iba pang mga uri ng nanoplastics (PET, PVC) at ang posibilidad ng neuroprotection sa pamamagitan ng probiotics o barrier therapy.

Ang pag-aaral na ito ay naglalagay ng nanoplastics sa mga bagong kadahilanan ng panganib para sa systemic at neurodegenerative na mga sakit na nangangailangan ng agarang atensyon mula sa parehong mga environmentalist at mga manggagamot.