Descubren que un fenómeno natural potencia el impacto de los nanoplásticos en la salud

La presencia de nanoplásticos en el aire representa un desafío emergente para la salud pública que va más allá de la simple contaminación ambiental. Estos fragmentos diminutos, originados por la degradación de productos de plástico que se utilizan cotidianamente, poseen dimensiones que les permiten infiltrarse en lo más profundo del sistema respiratorio humano y depositarse en los pulmones.

Sin embargo, un reciente estudio de la Texas A&M University revela que el peligro no reside solo en su existencia, sino en cómo se transforman al interactuar con el entorno. La investigación, publicada en Chemical Research in Toxicology, demuestra que los nanoplásticos “envejecidos” por la exposición al sol y al ozono alteran su estructura química, lo que los vuelve significativamente más agresivos.

Tras permanecer apenas tres semanas a la intemperie, estas partículas desarrollan una superficie rugosa y oxidada que facilita su adhesión a las células pulmonares y dispara niveles críticos de inflamación. Esta transformación química, invisible a simple vista, confirma que el plástico que inhalamos no solo es persistente, sino que se vuelve más hostil para los pulmones a medida que interactúa con el medio ambiente.

Cambios en las partículas y efectos sobre las células pulmonares

El análisis señala que los nanoplásticos envejecidos provenientes de poliestireno, tras pasar días expuestos al aire, alteran su composición y morfología superficial. Según la autora principal, Olivia Lampe, la exposición de células de las vías respiratorias a estas partículas que habían envejecido durante unos 16 o 21 días provocó una respuesta mayor que la observada con partículas frescas, tanto en la actividad genética como en los niveles de proteínas asociadas a inflamación.

El estudio identificó que la proporción de oxígeno en la superficie de los nanoplásticos aumentó con el paso del tiempo, especialmente al interactuar con agentes atmosféricos como la radiación ultravioleta y el ozono. Esta transformación química favorece la adhesión de los nanoplásticos a las células pulmonares y potencia sus efectos negativos. El investigador Alan Dodero precisó que la superficie de las partículas “se volvió más rugosa y con más grietas, lo que incrementó la probabilidad de provocar inflamación y estrés celular”.

En las pruebas de laboratorio, las células de los bronquios humanos reaccionaron de manera intensa tras estar en contacto con nanoplásticos envejecidos. Los investigadores observaron que activaron genes relacionados con la inflamación, como interleucina-8 (IL-8) y factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), proteínas que actúan como “alarmas” del sistema inmune, tanto a las 6 como a las 48 horas después de la exposición.

Además, aumentó la cantidad de interleucina-6 (IL-6), otra señal de respuesta inflamatoria. El estudio también detectó un incremento en la actividad de heme oxigenasa-1 (HO-1), una molécula que indica que las células están bajo estrés por la presencia de sustancias dañinas.

De acuerdo a la declaración de Natalie Johnson, “incluso bajas concentraciones de nanoplásticos envejecidos pueden activar estrés oxidativo e inflamación en células bronquiales, lo que plantea preocupaciones para la salud respiratoria”. El estudio se centró en nanoplásticos de poliestireno, un material muy frecuente en productos cotidianos, aunque los científicos creen que los resultados podrían aplicarse también a otros tipos de plásticos.

Simulación de envejecimiento ambiental: diseño experimental

La investigación, realizada en Texas A&M University, empleó un modelo de laboratorio que busca reproducir lo que ocurre en los pulmones humanos. Para el estudio, se utilizaron células de los bronquios cultivadas de forma que pudieran recibir aire y partículas, como sucede en la respiración real.

Los científicos prepararon nanoplásticos de poliestireno de un tamaño muy pequeño, hasta cien veces más delgados que un cabello humano, y los sometieron a un proceso de envejecimiento artificial. Este proceso imitó las condiciones del ambiente, como la luz solar, la presencia de ozono y otros compuestos comunes en la atmósfera.

El equipo ajustó el tiempo de envejecimiento para que las partículas tuvieran características equivalentes a las que adquieren tras permanecer entre cero y veintiún días al aire libre. Después, tanto los nanoplásticos envejecidos como los recién fabricados se colocaron directamente sobre las células usando un dispositivo especial que permite que las partículas se depositen de manera controlada. Los efectos en las células se analizaron a las 6 y 48 horas de la exposición.

Para estudiar los cambios en las partículas y sus efectos, los investigadores emplearon diferentes técnicas: observaron la forma y superficie de los nanoplásticos con un microscopio especial, analizaron su composición química y midieron cómo respondieron las células a través de pruebas genéticas y de proteínas.

Perspectivas para la salud pública y futuras líneas de investigación

El hallazgo de que las partículas de nanoplástico envejecidas generan una mayor inflamación y estrés oxidativo en las células pulmonares refuerza la necesidad de considerar el envejecimiento ambiental en la evaluación de riesgos de estos contaminantes.

Según la declaración de Yue Zhang, investigador del Departamento de Ciencias Atmosféricas de Texas A&M University, los factores ambientales que alteran las partículas incluyen la fragmentación física por acción del agua o tráfico, la fotodegradación por exposición solar y la degradación química por contacto con componentes del suelo o el agua.

La publicación científica destaca que cientos de objetos comunes pueden convertirse en nanoplásticos, los cuales ya se detectaron en suelos, aguas residuales, ríos y océanos de todo el mundo. El equipo recomienda que futuras investigaciones examinen cómo otros polímeros, como el nylon o el polietileno, responden al envejecimiento ambiental.

“Al evaluar los efectos del plástico inhalado sobre la salud humana, es necesario incorporar el envejecimiento ambiental para reflejar las condiciones reales de exposición”, concluyó Johnson.