الجسيمات البلاستيكية الدقيقة وأمعائنا: ما تكشفه مراجعة منهجية جديدة عن الميكروبيوم والمخاطر الصحية

الجسيمات البلاستيكية الدقيقة (جسيمات أقل من 5 مم) وحتى الجسيمات النانوية الأصغر حجمًا منتشرة في كل مكان، من الماء والطعام إلى هواء منازلنا. في السنوات الأخيرة، عُثر عليها في رئتي الإنسان والمشيمة والبراز والدم. والسؤال المنطقي التالي هو كيف تؤثر هذه الجسيمات على ميكروبيوم الأمعاء، المسؤول عن المناعة والاستقلاب وحماية حاجز الأمعاء. تُعدّ دراسة جديدة نُشرت في مجلة BMC لأمراض الجهاز الهضمي أول دراسة تجمع بيانات بشرية وأخرى "متعلقة بالإنسان" بشكل منهجي حول هذا الموضوع، مما يُقدم صورة شاملة لكيفية اختلال تكوين ووظيفة ميكروبيوم الأمعاء نتيجة التعرض للجسيمات البلاستيكية الدقيقة.

خلفية الدراسة

يتزايد إنتاج وتراكم النفايات البلاستيكية منذ عقود، ويؤدي تفتيتها إلى تكوين جسيمات بلاستيكية دقيقة (جسيمات أقل من 5 مم) وجسيمات بلاستيكية نانوية أصغر حجمًا. هذه الجسيمات ثابتة في البيئة، وقادرة على الانتقال لمسافات طويلة، وتتراكم في الكائنات الحية، بما في ذلك البشر. إن اكتشاف الجسيمات البلاستيكية الدقيقة والنانوية في الهواء والماء والغذاء والمنتجات المنزلية يجعل التعرض اليومي لها أمرًا لا مفر منه تقريبًا. علاوة على ذلك، عُثر على هذه الجسيمات في الرئتين والمشيمة والبراز والدم، مما يزيد المخاوف بشأن تأثيرها البيولوجي.

طرق التعرض ولماذا الماء والغذاء مهمان

يتعرض البشر للبلاستيك الدقيق عن طريق الابتلاع والاستنشاق وملامسة الجلد، إلا أن الطريق الفموي يُعدّ الطريق الرئيسي: إذ تنتشر هذه الجسيمات على نطاق واسع في سلاسل الغذاء وأنظمة مياه الشرب - سواءً مياه الصنبور أو المعبأة. ونظرًا لضخامة استهلاك المياه يوميًا، تُصبح هذه القناة مصدرًا "مزمنًا" يصعب تجنبه لامتصاص البلاستيك الدقيق. بمجرد ابتلاعها، تتفاعل هذه الجسيمات مع الجهاز الهضمي قبل إخراجها، ويمكن أن تُغير البيئة المحلية، بما في ذلك الميكروبيوم.

لماذا ميكروبيوم الأمعاء هو الهدف

تُعدّ ميكروبات الأمعاء بالغة الأهمية للتوازن المناعي، والأيض، وسلامة الخلايا الظهارية. يُنتج نشاطها الأنزيمي أحماضًا دهنية قصيرة السلسلة (SCFA) وربيطات مستقبلات الهيدروكربونات المائية (AhR)، وهي مستقلبات تدعم سلاسل الحاجز والمضادة للالتهابات. يرتبط خلل التركيب/الوظيفة (التغيير المستمر في التركيب/الوظيفة) بخلل الحاجز، والالتهاب المزمن منخفض الدرجة، والاضطرابات الأيضية. لذلك، فإن أي عوامل تُشوّه المجتمعات الميكروبية ومستقلباتها لها عواقب جهازية.

ما كان معروفًا قبل هذه المراجعة

حتى وقت قريب، ركزت الدراسات العلمية بشكل أساسي على البيئة والنماذج الحيوانية. وقد أظهرت التجارب التي أُجريت على الثدييات والكائنات المائية أن البوليمرات مثل PS وPE وPVC وPET تتراكم في الأمعاء، مما يقلل من تنوع ميكروبيوتا الجسم، ويزيد الالتهاب، ويفاقم التهاب القولون. وقد أُبلغ عن تقصير القولون، وانخفاض إفراز المخاط، وزيادة خطر الإصابة بسرطان القولون والمستقيم نتيجة التعرض للميكروبلاستيك. وقد أدى ذلك إلى الحاجة إلى تركيبات "ذات صلة بالإنسان": أي تحديد التحولات الميكروبية والاختلالات الوظيفية الملحوظة لدى البشر والنماذج البشرية.

الآليات المقترحة للتأثير على ميكروبات الأمعاء

• التهيج الفيزيائي الكيميائي: المساحة السطحية النوعية العالية وتفاعلية الجسيمات (خاصة النانوية) قادرة على إتلاف الظهارة وتغيير المنافذ المحلية للبكتيريا.
• حاملات الملوثات والمسببات للأمراض: يمكن للجسيمات البلاستيكية الدقيقة أن تمتص السموم وتعمل بمثابة "طوف" للميكروبات، مما يؤدي إلى تعطيل توازن النظام البيئي في تجويف الأمعاء.
• التحولات في التركيب والتمثيل الغذائي: يؤدي التغيير في نسبة مجتمعات "الإطار" الكبيرة (Firmicutes / Bacteroidetes) واستنزاف منتجي SCFA إلى انخفاض في البيوتيرات / البروبيونات وإضعاف الحاجز والوظائف المناعية.
• مستقلبات الغاز والالتهاب: ترتبط النسب المتزايدة من منتجي H₂S (على سبيل المثال، Desulfobacterota) بالإسهال/الإمساك، ومتلازمة القولون العصبي والحفاظ على الالتهاب.

تباين التعرضات: لماذا يُعد "النوع والحجم والشكل والجرعة" أمرًا مهمًا

تختلف التأثيرات البيولوجية باختلاف البوليمر (PE، PS، PET، PVC، PLA، إلخ)، والحجم (ميكروي مقابل نانوي)، والشكل (كريات، ألياف، شظايا)، والتركيز. تتميز الجسيمات الأصغر بقوة اختراق أكبر وحركية تفاعل مختلفة مع الخلايا والميكروبات. تحدد هذه المعايير، إلى جانب مصفوفة الغذاء/الماء، عمق خلل التوازن البكتيري وشدة الاضطرابات الوظيفية.

الأهمية السريرية وفرضيات المخاطر

نظراً لدور ميكروبيوتا الأمعاء، يرتبط خلل التوازن البكتيري الناتج عن الميكروبلاستيك منطقياً بأمراض الجهاز الهضمي (داء الأمعاء الالتهابي، ومتلازمة القولون العصبي، والتهاب القولون)، والاضطرابات الأيضية، والالتهابات الجهازية. على المستوى النظري، تُناقش مساهمة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة كعامل بيئي محفز للنمو المبكر لسرطان القولون والمستقيم، من خلال مزيج من عيوب الحاجز، والالتهابات، والعوامل المساعدة المحتملة (الزينوبيوتيك الممتص). هناك حاجة إلى مجموعات بحثية مستقبلية لتحديد هذه العلاقات كمياً.

التحديات المنهجية في هذا المجال

• قياس التعرض: توحيد معايير عزل الجسيمات/التعرف عليها في العينات البيولوجية البشرية.
• مقارنة بيانات الميكروبيوم: تختلف بروتوكولات التسلسل والتحليل (التنوع α/β، التصنيف، علم الأيض) على نطاق واسع.
• تصميم الدراسة: عدم وجود دراسات طولية وتدخلية على البشر؛ عينات صغيرة وجغرافية ضيقة.
• تقييم الاستجابة للجرعة: الحاجة إلى تحديد عتبات التعرض الآمنة والنظر في خصائص الجسيمات في حسابات المخاطر.

لماذا كانت المراجعة المنهجية الحالية ضرورية؟

في ظل تباين البيانات البشرية، أجرى المؤلفون بحثًا باستخدام نموذج PRISMA لتجميع النتائج المتعلقة بالإنسان: التحولات التصنيفية، والتغيرات في التنوع والوظائف الأيضية (بما في ذلك الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة)، ومدى اعتماد التأثير على خصائص الجسيمات. ويشكل هذا النهج أساسًا لتقييم المخاطر وتوحيد الأساليب بشكل أكبر.

ماذا فعل المؤلفون بالضبط؟

أجرينا بحثًا منهجيًا في سكوبس وPubMed باستخدام بروتوكول PRISMA، وحددنا 12 دراسة رئيسية (2021-مايو 2024) تتعلق تحديدًا بالبشر: 5 دراسات رصدية (تشمل مشاركين بشريين) و7 دراسات نموذجية باستخدام عينات بشرية (محاكاة للجهاز الهضمي، في المختبر). تضمن التحليل بيانات حول تركيب ميكروبيوتا البكتيريا على مستوى الشعبة/العائلة/الجنس، وتنوع ألفا وبيتا، والمسارات الأيضية (مثل إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة - SCFA). اتسم نطاق الدراسات بالضيق: حيث شملت الصين بشكل رئيسي، بالإضافة إلى إسبانيا وفرنسا وإندونيسيا.

ما هي البوليمرات ومعايير التعرض التي تم أخذها في الاعتبار؟

وتضمنت العينة البوليمرات الشائعة:

• البولي إيثيلين (PE)، البوليسترين (PS)، بولي إيثيلين تيريفثالات (PET)، بولي فينيل كلوريد (PVC)، حمض البوليكتيك (PLA)؛
• مخاليط البلاستيك الدقيقة؛
• وقد تباين حجم وشكل وتركيز الجسيمات - وكل هذه الخصائص كان لها تأثير على شدة التأثيرات.

النتائج الرئيسية: ما يحدث للميكروبيوم

تشير الصورة العامة إلى خلل التوازن البكتيري، وهو تحول غير مواتٍ في المجتمعات الميكروبية تحت تأثير الجسيمات البلاستيكية الدقيقة. في عدد من الدراسات، لوحظت النتائج التالية أثناء التعرض لمزيج البولي إيثيلين تيرفثاليت والبلاستيك الدقيق:

• زيادة في نسب Firmicutes وSynergistetes وDesulfobacterota مع انخفاض متزامن في نسب Proteobacteria وBacteroidetes؛
• انخفاض التنوع الإجمالي وتغير نسبة Firmicutes/Bacteroidetes، والتي ارتبطت بالاضطرابات الأيضية في الأدبيات؛
• استنزاف الأنواع - المنتجين الرئيسيين للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، مما يؤثر على وظيفة الحاجز والتنظيم المضاد للالتهابات في الأمعاء.

ما هي التغيرات التي تطرأ على عملية التمثيل الغذائي للميكروبات؟

بالإضافة إلى التكوين، تعاني الوظائف من:

• ينخفض إنتاج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (الأسيتات، البروبيونات، الزبدات)، الضرورية لتغذية الخلايا القولونية والحفاظ على الوصلات الظهارية الضيقة؛
• يتم تحويل المسارات المشاركة في تعديل المناعة وإزالة السموم؛
• من الممكن تنشيط الشلالات المؤيدة للالتهابات (بما في ذلك من خلال زيادة تكوين كبريتيد الهيدروجين عن طريق اختزال البكتيريا)، وهو ما يرتبط بالإسهال / الإمساك ومتلازمة القولون العصبي وتفاقم أمراض الأمعاء الالتهابية.

التداعيات السريرية المحتملة

ورغم أن الدراسات المباشرة التي أجريت على البشر لا تزال محدودة، فإن النمط العام للإشارات يرسم صورة واضحة للمخاطر:

• أمراض الأمعاء: الارتباط بخلل التوازن البكتيري في مرض التهاب الأمعاء، ومتلازمة القولون العصبي، والتهاب القولون؛
• متلازمة التمثيل الغذائي: اختلال التوازن بين الدهون المشبعة والدهون الثلاثية وانخفاض الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة يدعم مقاومة الأنسولين والالتهاب المزمن منخفض الدرجة؛
• سرطان القولون والمستقيم المبكر: يشير المؤلفون إلى فرضية تورط المواد البلاستيكية الدقيقة كعامل خطر بيئي يزيد الالتهاب ويعطل الحاجز.

ما هو المهم أن نفهمه حول "الجرعة" وخصائص الجسيمات

يعتمد التأثير على نوع البوليمر وحجمه وشكله وتركيزه. تتميز الجسيمات الأصغر بمساحة سطحية نوعية أكبر، ومن المرجح أن تخترق بشكل أعمق، ويمكنها أيضًا أن تحمل سمومًا ومسببات أمراض ممتزة - وكلها تعزز التحولات غير الحيوية. بمعنى آخر، فإن "أي نوع من البلاستيك الدقيق" و"كميته" له آثار عملية على المخاطر.

قيود المشاهدة

يسلط المؤلفون الضوء على العديد من القيود:

• الافتقار إلى البيانات السريرية المباشرة: إن هيمنة النماذج المختبرية تحد من استقراء البيانات إلى الحياة الواقعية.
• عدم تجانس الأساليب: البروتوكولات المختلفة لعزل/تحديد البلاستيك الدقيق وتسلسل ميكروبيوتا تخلط بين التحليل التلوي.
• جغرافية وعينات ضيقة: معظم الأعمال من بلدان قليلة ولها حجم صغير.

ماذا يعني هذا بالنسبة للسياسة والممارسة؟

1. هناك حاجة إلى معايير: بروتوكولات موحدة لقياس الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في العينات البشرية وتحديد ملف الميكروبيوم؛
2. تقييم الاستجابة للجرعة: تحديد مستويات التعرض الآمنة والآثار الحدية؛
3. الوقاية على المستوى البيئي: تقليل مصادر المواد البلاستيكية الدقيقة (التغليف والألياف الصناعية والمواد الكاشطة)، وزيادة ترشيح مياه الشرب والسيطرة على الانبعاثات الصناعية؛
4. المراقبة في الفئات المعرضة للخطر: الأطفال والنساء الحوامل والمرضى الذين يعانون من مرض التهاب الأمعاء/متلازمة القولون العصبي والاضطرابات الأيضية.

ما يمكنك فعله الآن (خطوات معقولة لتقليل الاتصال)

• مياه الشرب: استخدم مرشحات عالية الجودة إذا كان ذلك ممكنا؛ لا تقم بتسخين الماء في حاويات بلاستيكية.
• الطعام والطهي: استخدم الزجاج/المعدن عند تخزين وتسخين الطعام، إذا كان ذلك ممكنًا؛ وتجنب الأدوات البلاستيكية المخدوشة.
• المنسوجات والغسيل: تقليل الألياف الدقيقة من الأقمشة الصناعية (الأحمال الكاملة، الدورات اللطيفة، أكياس التجميع/المرشحات).
• العادات المنزلية: التهوية/التنظيف الرطب يقلل من المواد البلاستيكية الدقيقة المحمولة جواً في الأماكن المغلقة.

خاتمة

تُجمع مراجعة منهجية على أن الجسيمات البلاستيكية الدقيقة تُعدّ مُحرِّكًا بيئيًا مُحتملًا لخلل التوازن البكتيري لدى البشر، مع اختلالات في تركيب ووظيفة ميكروبيوتا الأمعاء (بما في ذلك انخفاض الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة)، مما يربط ميكانيكيًا التعرض بالالتهابات المعوية والجهازية، ومتلازمة التمثيل الغذائي، واحتمالية الإصابة بالسرطان. يحتاج المجتمع العلمي الآن إلى معايير ودراسات سريرية ودراسات مستقبلية لتحديد المستويات الآمنة وتدابير وقائية مُستهدفة. على مستوى الحياة اليومية والسياسات، من المنطقي بالفعل العمل وفقًا لمبدأ الحيطة والحذر.

المصدر: مراجعة منهجية في مجلة BMC لأمراض الجهاز الهضمي، بتاريخ ١٣ أغسطس ٢٠٢٥ ("تأثير الجسيمات البلاستيكية الدقيقة على ميكروبيوم الأمعاء البشرية: مراجعة منهجية لتركيب الميكروبات وتنوعها واضطراباتها الأيضية"). معرف الوثيقة الرقمية: https://doi.org/10.1186/s12876-025-04140-2