البلاستيك النانوي يُدمّر "الأمعاء والكبد والدماغ": تهديد جديد لمرض الزهايمر

نشر علماء من جامعة موناش (أستراليا) وجامعة جنوب الصين للتكنولوجيا (الصين) دراسة سريرية مفصلة في مجلة العلوم والتكنولوجيا البيئية تُظهر أن جرعات مكافئة للتلوث الخلفي من البلاستيك النانوي البوليسترين (PSNPs) لا يمكنها فقط تعزيز المظاهر الدماغية الكلاسيكية لمرض الزهايمر (AD)، بل يمكنها أيضًا نشر الأمراض خارج الجهاز العصبي المركزي على طول محور الأمعاء والكبد والدماغ.

المتطلبات الأساسية

يُعدّ التلوث البلاستيكي عاملًا بيئيًا عالميًا، وتتغلغل الجسيمات النانوية البلاستيكية (<100 نانومتر) في جميع النظم البيئية. وقد أثار تأثيرها على الصحة مخاوف جدية في السنوات الأخيرة، إلا أن ارتباطها بالأمراض العصبية التنكسية لا يزال غير مفهوم جيدًا.

النموذج والتصميم

• نموذج حيواني: فئران معدلة وراثيا APP/PS1 تنتج علامات رئيسية لمرض الزهايمر (تراكم بيتا أميلويد، أمراض تاو).
• التعرض: إن تناول 50 نانومتر من PSNP في مياه الشرب بمستويات تتراوح بين 0.1 إلى 1 مجم / كجم / يوم لمدة 12 أسبوعًا هو نطاق واقعي بالنسبة للبشر.
• تقييم الوظائف الإدراكية: اختبار متاهة موريس والتعرف على الأشياء.
  • تحليل الأنسجة:
  • مناعة نسيجية للدماغ (علامات Iba1، GFAP، β-amyloid، p-tau)
  • تسلسل 16S rRNA للبراز من أجل ميكروبات الأمعاء
  • علم أنسجة الكبد (صبغة HE، Oil Red O)
  • ملف تعريف السيتوكين البلازمي الجهازي (ELISA لـ IL-6 وTNF-α)

النتائج الرئيسية

1. تسارع الالتهاب العصبي والتنكس العصبي

• استجابة الخلايا الدبقية الصغيرة والخلايا النجمية: زاد عدد الخلايا الدبقية الصغيرة Iba1⁺ والخلايا النجمية GFAP⁺ في الحُصين والقشرة بنسبة 45-60% مقارنةً بخلايا APP/PS1 غير المعرضة (p<0.01).
• اللويحات النشوية وp-tau: زادت مساحة اللويحات بنسبة 35% وزادت التاو المفسفر (p-tau) بنسبة 28% (p<0.05).
• العجز الإدراكي: في متاهة موريس، زاد الوقت المستغرق للعثور على المنصة المخفية بنسبة 40%، وفي اختبار التعرف على الأشياء، انخفض مؤشر التمييز بنسبة 30% (ص <0.01).

2. خلل التوازن المعوي ومتلازمة الأمعاء المتسربة

• انخفاض التنوع ألفا: انخفض مؤشر شانون في ميكروبيوتا بنسبة 20٪ (ص <0.05).
• زيادة في الأجناس المؤيدة للالتهابات: زادت الإشريكية/الشيجيلا والمعوية بنسبة 60%، في حين انخفضت اللاكتوباسيلوس المفيدة بنسبة 45%.
• وظيفة الحاجز المعوي: انخفض التعبير عن بروتين ZO-1 في الظهارة بنسبة 50٪، والذي كان مصحوبًا بزيادة بمقدار الضعف في مستويات الليبوزبوليساكاريد البلازمي (LPS) (ص <0.01).

3. تلف الكبد والالتهاب الجهازي

• درجة التدهن الكبدي: حسب صبغة الزيت الأحمر O، زادت نسبة الشوائب الدهنية في الكبد بمقدار 3.5 مرة.
• تغيرات تشبه التهاب الكبد: زيادة تسلل الخلايا البلعمية والتليف بدون الكحول.
• السيتوكينات الجهازية: زاد مستوى IL-6 وTNF-α في البلازما بمقدار 2.0 و1.8 مرة على التوالي (p<0.01).

آلية الانتشار المحوري

يقترح الباحثون أن البلاستيك النانوي يُعطّل ميكروبات الأمعاء، مما يُسبب تسربًا معويًا وانتقال السموم الداخلية البكتيرية إلى الكبد. وهناك، يحدث تلف أيضي والتهابي يُضعف قدرة الكبد على إزالة السموم العصبية، ويزيد من مستويات الوسائط المُحفّزة للالتهابات في الجسم. عند إطلاق هذه العوامل في الدماغ، تُحفّز وتُسرّع العمليات العصبية التنكسية التقليدية لمرض الزهايمر.

تصريحات المؤلفين

يقول البروفيسور بو تشون كي، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تُظهر بياناتنا لأول مرة أن تأثير الجسيمات النانوية البلاستيكية لا يقتصر على التأثير الموضعي، بل يمتد ليشمل الجهازي، مما يُفاقم ليس فقط الجوانب الدماغية، بل أيضًا جوانب الكبد والأمعاء لمرض الزهايمر". ويضيف: "هذا يُبرز الحاجة المُلحة للحد من التعرض البيئي للجسيمات النانوية، والبحث في تدابير لحماية أنسجة الجسم الحاجزة".

وفي المناقشة، يسلط المؤلفون الضوء على النقاط الرئيسية التالية:

• التأثير الجهازي للبلاستيك النانوي.
  يشير البروفيسور بو تشون كي إلى أن "بياناتنا تُظهر أن حتى المستويات الواقعية بيئيًا من البلاستيك النانوي المصنوع من البوليسترين لا تقتصر على التأثيرات العصبية السمية الموضعية، بل تُسبب سلسلة من الاضطرابات الالتهابية والأيضية على طول محور الأمعاء والكبد والدماغ".

• تدمير وظائف الحاجز.
  يؤكد الدكتور لي وانغ، المؤلف المشارك في الدراسة، أن "انتهاك سلامة الظهارة المعوية، وما يتبعه من انتقال للسموم الميكروبية إلى مجرى الدم، يُفاقم بشكل كبير ليس فقط التهاب الكبد، بل أيضًا الالتهابات العصبية".

• الحاجة إلى التحكم البيئي:
  تقول الدكتورة مي تشانغ: "تدعو نتائجنا إلى إعادة النظر في المستويات المسموح بها من البلاستيك النانوي في مياه الشرب والمنتجات الغذائية، وتشجع على تطوير استراتيجيات الحاجز والبروبيوتيك للحماية من آثارها الضارة".

الآفاق والتوصيات

• الرقابة البيئية: تشديد الحدود على المواد البلاستيكية النانوية في مياه الشرب والسلسلة الغذائية.
• المراقبة الطبية: في المرضى الذين يعانون من الخرف في الجهاز العصبي المركزي، يتم تقييم حالة الأمعاء والكبد بحثًا عن خلل التوازن الجرثومي والتهاب الكبد الدهني غير الكحولي.
• دراسات أخرى: تقييم تأثير أنواع أخرى من البلاستيك النانوي (PET، PVC) وإمكانية الحماية العصبية من خلال البروبيوتيك أو العلاج الحاجز.

تضع هذه الدراسة البلاستيك النانوي ضمن عوامل الخطر الجديدة للأمراض الجهازية والعصبية التنكسية التي تتطلب اهتمامًا فوريًا من كل من علماء البيئة والأطباء.