ננו-פלסטיקה הורסת את "מעי-כבד-מוח": איום חדש במחלת אלצהיימר

מדענים מאוניברסיטת מונאש (אוסטרליה) ומאוניברסיטת דרום סין לטכנולוגיה (סין) פרסמו מחקר פרה-קליני מפורט במדעי הסביבה וטכנולוגיה, המדגים כי מינונים שווי ערך לזיהום רקע של ננו-פלסטיקה מפוליסטירן (PSNPs) יכולים לא רק להגביר את הביטויים המוחיים הקלאסיים של מחלת אלצהיימר (AD), אלא גם להפיץ את הפתולוגיה מעבר למערכת העצבים המרכזית לאורך ציר המעי-כבד-מוח.

דרישות קדם

זיהום פלסטיק הוא גורם סביבתי אוניברסלי, וננו-פלסטיק (פחות מ-100 ננומטר) חודר לכל המערכות האקולוגיות. השפעתם על הבריאות עוררה דאגות חמורות בשנים האחרונות, אך הקשרים למחלות ניווניות של מערכת העצבים אינם מובנים היטב.

דגם ועיצוב

• מודל חיה: עכברים טרנסגניים מסוג APP/PS1 המשחזרים סמנים מרכזיים של AD (הצטברות β-עמילואיד, פתולוגיית טאו).
• חשיפה: צריכה של 50 ננומטר PSNP במי שתייה ברמות של 0.1-1 מ"ג/ק"ג/יום למשך 12 שבועות היא טווח ריאלי עבור בני אדם.
• הערכת תפקודים קוגניטיביים: מבחן מבוך מוריס וזיהוי עצמים.
  • ניתוח רקמות:
  • אימונוהיסטוכימיה של המוח (סמנים Iba1, GFAP, β-עמילואיד, p-טאו)
  • ריצוף 16S rRNA של צואה לזיהוי מיקרוביוטה
  • היסטולוגיה של הכבד (צביעת HE, שמן אדום O)
  • פרופיל ציטוקינים פלזמה מערכתי (ELISA עבור IL-6, TNF-α)

תוצאות מפתח

1. נוירו-דלקת מואצת וניוון עצבי

• תגובה מיקרוגליאלית ואסטרוציטית: מספר האסטרוציטים של Iba1⁺ מיקרוגליה ו-GFAP⁺ בהיפוקמפוס ובקליפת המוח גדל ב-45-60% בהשוואה ל-APP/PS1 שלא נחשפו (p<0.01).
• פלאקים עמילואידים ו-p-tau: שטח הפלאק גדל ב-35% וטאו זרחני (p-tau) גדל ב-28% (p<0.05).
• ליקוי קוגניטיבי: במבוך מוריס, הזמן למציאת הפלטפורמה הנסתרת גדל ב-40%, ובמבחן זיהוי האובייקטים, מדד ההבחנה ירד ב-30% (p<0.01).

2. דיסביוזה של המעיים ו"מעי דולף"

• ירידה במגוון α: מדד שאנון במיקרוביוטה ירד ב-20% (p<0.05).
• עלייה בז'אנרים מעודדי דלקת: אשריכיה/שיגלה ואנטרוקוקוס גדלו ב-60 %, בעוד שמספר הלקטובצילוס המועיל ירד ב-45%.
• תפקוד מחסום המעי: ביטוי חלבון ZO-1 באפיתל ירד ב-50%, דבר שלווה בעלייה כפולה ברמות ליפופוליסכריד (LPS) בפלזמה (p<0.01).

3. נזק לכבד ודלקת מערכתית

• דרגת הסטיאטוזיס: לפי צביעת Oil Red O, שיעור התכלילים השומניים בכבד גדל פי 3.5.
• שינויים דמויי הפטיטיס: חדירת פגוציטים מוגברת ופיברוזיס ללא אלכוהול.
• ציטוקינים סיסטמיים: IL-6 ו-TNF-α בפלזמה עלו פי 2.0 ו-1.8, בהתאמה (p<0.01).

מנגנון התפשטות צירית

החוקרים מציעים כי ננו-פלסטיקה משבשת את המיקרוביוטה, וגורמת לדליפות במעי ולמעבר של אנדוטוקסינים חיידקיים לכבד. שם נוצר נזק מטבולי ודלקתי הפוגע ביכולתו של הכבד לנטרל נוירוטוקסינים ומגביר את הרמות המערכתיות של מתווכים מעודדי דלקת. גורמים אלה, כאשר הם משתחררים למוח, מפעילים ומאיצים את התהליכים הנוירודגנרטיביים הקלאסיים של מחלת אלצהיימר.

הצהרות המחברים

"הנתונים שלנו מדגימים לראשונה כי ננו-פלסטיקה פועלת לא באופן מקומי אלא באופן מערכתי, ומחמירה לא רק את ההשפעות המוחיות אלא גם את ההשפעות הכבדיות והמעיים של מחלת אלצהיימר", אומר פרופ' פו צ'ון קה, מחבר בכיר. "זה מדגיש את הצורך הדחוף להגביל את החשיפה הסביבתית לננו-חלקיקים ולחקור אמצעים להגנה על רקמות המחסום של הגוף."

בדיון, המחברים מדגישים את הנקודות המרכזיות הבאות:

• השפעה מערכתית של ננו-פלסטיק.
  "הנתונים שלנו מראים שאפילו רמות אקולוגיות ריאליות של ננו-פלסטיק פוליסטירן אינן מוגבלות להשפעות נוירוטוקסיות מקומיות, אלא גורמות לשרשרת של הפרעות דלקתיות ומטבוליות לאורך ציר המעי-כבד-מוח", מציין פרופסור פו צ'ון קה.

• הרס תפקודי מחסום.
  "הפרה של שלמות אפיתל המעי ולאחר מכן העברה של אנדוטוקסינים מיקרוביאליים לזרם הדם הסיסטמי מחמירה משמעותית לא רק תהליכים בכבד אלא גם תהליכים נוירו-דלקתיים", מדגיש ד"ר לי וואנג, שותף למחקר.

• הצורך בבקרה סביבתית:
  "הממצאים שלנו קוראים לבחינה מחודשת של הרמות המותרות של ננו-פלסטיק במי שתייה ובמוצרי מזון, ולעודד פיתוח אסטרטגיות מחסום ופרוביוטיות להגנה מפני השפעותיהם המזיקות", אומר ד"ר מיי ג'אנג.

סיכויים והמלצות

• בקרת סביבה: הידוק המגבלות על ננו-פלסטיק במי שתייה ובשרשרת המזון.
• ניטור רפואי: בחולים עם דמנציה של מערכת העצבים המרכזית, יש להעריך את מצב המעי והכבד לאיתור דיסביוזיס וסטאטוהפטיטיס לא אלכוהולית.
• מחקרים נוספים: להעריך את ההשפעה של סוגים אחרים של ננו-פלסטיקה (PET, PVC) ואת האפשרות של נוירו-הגנה באמצעות פרוביוטיקה או טיפול מחסום.

מחקר זה מציב ננו-פלסטיק בין גורמי סיכון חדשים למחלות מערכתיות וניווניות הדורשים תשומת לב מיידית הן מצד אנשי איכות הסביבה והן מצד רופאים.