Dans une étude récente publiée dans le Biotechnologie microbienne journal, les chercheurs ont exploré les effets sur la santé des micro(nano)plastiques et de leurs produits dégradés sur le microbiome intestinal.
Les conséquences des déchets plastiques sur l’environnement et la santé humaine, animale et végétale sont devenues une préoccupation mondiale, les micro(nano)plastiques (MNP) constituant le principal objectif. La présence de MNP dans la chaîne alimentaire a entraîné une augmentation de la consommation humaine. Ils ont été identifiés dans la majorité des catégories d’aliments consommables, potables, et même les matières fécales humaines. Par conséquent, l’ingestion orale est la principale voie d’exposition aux MNP. De plus, le système gastro-intestinal, en particulier l’intestin, interagit régulièrement avec ces fines particules.
Étude : Le microbiote intestinal, une clé pour comprendre les implications sanitaires des micro(nano)plastiques et de leur biodégradation. Crédit d’image : chayanuphol/Shutterstock
Sommaire
L’impact des MNP sur le microbiote intestinal
Au cours des deux dernières décennies, l’importance des relations microbiome intestinal-hôte a été de plus en plus reconnue, avec des preuves scientifiques indiquant la fonction centrale du microbiote intestinal dans le bon développement de l’hôte, avec des conséquences sur la physiologie de l’hôte et le maintien de la santé. Surtout, le microbiote intestinal est considéré comme un « organe » exposé aux altérations environnementales et aux traumatismes comme première ligne de défense. De plus, les MNP peuvent pénétrer directement dans l’intestin et s’accumuler dans l’intestin ; par conséquent, certains animaux consommés en tant qu’organismes complets peuvent être un vecteur important de l’ingestion humaine de MNP.
Modifications du microbiome des espèces aquatiques causées par les MNP
Des études ont montré que les nanoplastiques (NP) provoquent une inflammation et une dysbiose plus aiguës que les MP chez le poisson zèbre. Une étude a montré des altérations dans les populations microbiennes intestinales de poissons Medaka adultes (Oryzias melastigma) exposés à des MP de polystyrène (PS), selon la taille des particules. De plus, l’augmentation du rapport Verrucomicrobia et Firmicutes/Bacteroidetes et la réduction des membres Fusobacteria ont été associées à une augmentation du poids corporel.
À des concentrations réalistes, les effets de l’exposition aux PSMP dans l’eau non traitée et l’eau de mer sur le microbiote intestinal présent chez les moules bleues bivalves marines (Mytilus edulis) ont été signalés. Les agents pathogènes humains potentiels ont affiché une abondance élevée après une exposition aux MP pendant six semaines, tandis que certains ont maintenu une abondance plus élevée après huit jours de dépuration. Des effets induits par les MNP sur le microbiote intestinal sont également envisageables en raison du biofilm présent à leur surface, qui a des conséquences importantes sur les espèces aquatiques. De plus, une incidence significativement plus élevée de gènes résistants aux antimicrobiens a été observée dans les microbiomes isolés des MP, démontrant la capacité des MP à servir d’habitats pour l’échange de gènes régulé positivement.
Effets des MNP associés aux maladies du microbiote intestinal
Comme décrit chez les invertébrés et les vertébrés, y compris les mammifères, la perturbation du microbiome intestinal pourrait entraîner une augmentation du dysfonctionnement de la barrière intestinale, de la perméabilité intestinale, ainsi que de l’immunotoxicité. Par conséquent, les bactéries intestinales et leurs sous-produits pourraient pénétrer dans la circulation systémique et endommager les organes et les tissus. Les agents pathogènes opportunistes dégradent l’intégrité de la barrière intestinale, permettant aux produits chimiques pro-inflammatoires comme le lipopolysaccharide bactérien (LPS) de pénétrer à travers et d’initier des dommages proximaux dans d’autres organes.
La dysbiose intestinale peut altérer l’épaisseur de la couche de mucus, ce qui peut entraîner une invasion aberrante du mucus et une adhérence épithéliale des agents pathogènes, ou peut permettre l’interaction des MNP avec la couche épithéliale et endommager l’épithélium intestinal, altérant ainsi le milieu intestinal. Les biofilms bactériens associés au mucus peuvent contribuer à ces conditions. Selon les enquêtes in vivo, les députés restent liés à la couche de mucus intestinal et peuvent interagir directement avec la partie apicale des cellules épithéliales intestinales, provoquant une inflammation locale et des dommages à la barrière intestinale.
Voies d’exposition aux micro(nano)plastiques chez l’homme et leur impact sur le microbiote intestinal. Conçu à partir d’éléments de ©Canva via Canva.com (date d’accès : mai 2022, version utilisée Canva 2.0)
Effets potentiels sur la santé de la biotransformation des plastiques par le microbiome intestinal
Le microbiote intestinal est un facteur déterminant de la dégradation des MNP/plastiques, les larves d’insectes recevant le plus d’attention. Les larves de vers de farine sont capables de dégrader les plastiques générés à partir du pétrole, comme le polyéthylène basse densité (LDPE), le chlorure de polyvinyle (PVC), le PE, le polypropylène (PP), le PS et l’acide polylactique bioplastique (PLA). De multiples études ont démontré que cette biodégradation n’est pas observée après un traitement antibiotique avec des vers de farine alors que leur microbiote intestinal s’altère suite à une exposition aux MP, indiquant que leur flore intestinale permet la dégradation de divers MP.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que les MNP avaient un impact négatif sur le microbiote intestinal après ingestion orale en facilitant la dysbiose intestinale, des fonctions métaboliques altérées et un environnement intestinal enflammé. Cependant, ses effets à long terme sont encore inconnus. L’altération du microbiote intestinal peut donc être un indicateur pertinent de la toxicité des MNP.
