Les plastiques, en particulier les microplastiques, comptent parmi les polluants les plus répandus sur la planète et se retrouvent dans l’air, les systèmes d’eau et les chaînes alimentaires du monde entier. Bien que la prévalence des microplastiques dans l’environnement soit bien connue, tout comme leurs impacts négatifs sur les organismes marins, peu d’études ont examiné les impacts potentiels sur la santé des mammifères, ce qui a incité le professeur Jaime Ross de l’Université de Rhode Island à réaliser une nouvelle étude.
Ross et son équipe se sont concentrés sur les effets neurocomportementaux et la réponse inflammatoire à l’exposition aux microplastiques, ainsi que sur l’accumulation de microplastiques dans les tissus, y compris le cerveau. Ils ont découvert que l’infiltration de microplastiques était aussi répandue dans l’organisme que dans l’environnement, entraînant des changements de comportement, notamment chez les sujets testés plus âgés.
Les recherches actuelles suggèrent que ces microplastiques sont transportés dans tout l’environnement et peuvent s’accumuler dans les tissus humains ; cependant, les recherches sur les effets des microplastiques sur la santé, en particulier chez les mammifères, sont encore très limitées. Ceci a mené notre groupe à explorer les conséquences biologiques et cognitives de l’exposition aux microplastiques.
Jaime Ross, professeur adjoint de sciences biomédicales et pharmaceutiques, Ryan Institute for Neuroscience et College of Pharmacy
L’équipe de Ross, qui comprend le professeur adjoint de recherche Giuseppe Coppotelli, l’étudiante diplômée en sciences biomédicales et pharmaceutiques Lauren Gaspar et l’étudiante diplômée du programme interdisciplinaire de neurosciences Sydney Bartman, a exposé des souris jeunes et âgées à différents niveaux de microplastiques dans l’eau potable au cours de trois semaines. Ils ont découvert que l’exposition aux microplastiques induit à la fois des changements de comportement et des altérations des marqueurs immunitaires dans les tissus hépatiques et cérébraux. Les souris étudiées ont commencé à bouger et à se comporter de manière particulière, présentant des comportements proches de la démence chez les humains. Les résultats étaient encore plus profonds chez les animaux plus âgés.
« Pour nous, c’était frappant. Il ne s’agissait pas de fortes doses de microplastiques, mais en peu de temps seulement, nous avons constaté ces changements », a déclaré Ross. « Personne ne comprend vraiment le cycle de vie de ces microplastiques dans le corps, donc une partie de ce que nous voulons aborder est la question de savoir ce qui se passe avec l’âge. Êtes-vous plus susceptible à une inflammation systémique due à ces microplastiques en vieillissant ? Votre corps peut-il s’en débarrasser aussi facilement ? Vos cellules réagissent-elles différemment à ces toxines ?
Pour comprendre les systèmes physiologiques qui pourraient contribuer à ces changements de comportement, l’équipe de Ross a étudié l’étendue de l’exposition aux microplastiques dans le corps, disséquant plusieurs tissus majeurs, notamment le cerveau, le foie, les reins, le tractus gastro-intestinal, le cœur, la rate et les poumons. Les chercheurs ont découvert que les particules avaient commencé à se bioaccumuler dans tous les organes, y compris le cerveau, ainsi que dans les déchets corporels.
« Étant donné que dans cette étude, les microplastiques étaient administrés par voie orale via l’eau potable, la détection dans des tissus tels que le tractus gastro-intestinal, qui constitue une partie majeure du système digestif, ou dans le foie et les reins, était toujours probable », a déclaré Ross. « La détection de microplastiques dans des tissus tels que le cœur et les poumons suggère cependant que les microplastiques vont au-delà du système digestif et subissent probablement une circulation systémique. La barrière sanguine du cerveau est censée être très difficile à pénétrer. Il s’agit d’un mécanisme de protection. contre les virus et les bactéries, mais ces particules ont pu y pénétrer. En fait, elles se trouvaient profondément dans le tissu cérébral.
Selon les résultats, cette infiltration cérébrale peut également provoquer une diminution de la protéine acide fibrillaire gliale (appelée « GFAP »), une protéine qui soutient de nombreux processus cellulaires dans le cerveau. « Une diminution du GFAP a été associée aux premiers stades de certaines maladies neurodégénératives, notamment des modèles murins de la maladie d’Alzheimer, ainsi qu’à la dépression », a déclaré Ross. « Nous avons été très surpris de constater que les microplastiques pouvaient induire une signalisation altérée du GFAP. »
Elle a l’intention d’approfondir cette découverte dans de futurs travaux. « Nous voulons comprendre comment les plastiques peuvent modifier la capacité du cerveau à maintenir son homéostasie ou comment l’exposition peut conduire à des troubles et des maladies neurologiques, comme la maladie d’Alzheimer », a-t-elle déclaré.
L’étude a été publiée dans le Revue internationale de science moléculaire. Il a été soutenu par la Rhode Island Medical Research Foundation, la Roddy Foundation, la Plastics Initiative, l’URI College of Pharmacy, l’Institut George et Anne Ryan pour les neurosciences et le réseau d’excellence en recherche biomédicale du Rhode Island Institutional Development Award (IDeA) de l’Institut national de Sciences médicales générales des National Institutes of Health.
