Une récente Nutriments Une étude examine les effets des microplastiques en polyéthylène téréphtalate (PET) sur la population neuronale du jéjunum porcin.
Étude: L'exposition orale aux microplastiques affecte la plasticité neurochimique des neurones réactifs dans le jéjunum porcin. Crédit photo : SIVStockStudio / Shutterstock.com
Sommaire
Similitudes entre les systèmes digestifs humain et porcin
Le jéjunum est la partie centrale de l'intestin grêle où se déroulent la digestion des aliments et l'absorption des nutriments. Le système nerveux entérique (SNE) régule la réponse immunitaire ainsi que la sécrétion d'enzymes et d'électrolytes au sein du jéjunum.
Le système nerveux autonome (SNE) est un réseau dense de connexions nerveuses concentrées dans deux plexus principaux, à savoir le plexus myentérique (plexus d'Auerbach-AP) et le plexus sous-muqueux (plexus de Meissner-MP). Le plexus d'Auerbach est présent entre les couches longitudinales et circulaires du muscle lisse sur toute la longueur du tube digestif (GI), tandis que le plexus de Meissner est situé dans la muqueuse de l'intestin grêle et du gros intestin. Ensemble, ces plexus régulent les fonctions motrices et sécrétoires du tube digestif.
Le MP est associé au transfert du contenu alimentaire à travers le tube digestif. Les couches musculaires intestinales sont relâchées et stimulées par différentes molécules. Par exemple, les muscles du tube digestif sont relâchés par des neurotransmetteurs inhibiteurs, tels que l'oxyde nitrique (NO), le peptide intestinal vasoactif (VIP), les purines, le peptide activateur de l'adénylate cyclase hypophysaire (PACAP), et stimulés par l'acétylcholine (ACh), la galanine (GAL) ou les tachykinines comme la substance P-SP. En comparaison, les fonctions sécrétoires épithéliales sont régulées par les neurones du plexus sous-muqueux.
L'association entre le système nerveux autonome et le tube digestif chez le porc est similaire à celle observée chez l'homme. Ici, le plexus sous-muqueux peut être divisé en plexus sous-muqueux interne (ISP) et plexus sous-muqueux externe (OSP). Le VIP et l'ACh sont des neurotransmetteurs clés des neurones sécrétomoteurs de ce plexus, et le NO présente des activités inhibitrices.
Exposition des humains et des porcs aux plastiques
De nombreux plastiques pénètrent dans l’environnement naturel en formant des nano- et microplastiques par des processus chimiques et physiques. Une étude a montré qu’environ 480 millions de particules peuvent être formées à partir d’une seule bouteille en PET d’un demi-litre.
L’exposition continue et à long terme à ces fragments de nano et microplastiques peut avoir des effets négatifs sur l’environnement et sur tous les organismes vivants. Une personne peut être exposée aux microplastiques par voie cutanée, par inhalation et par voie orale.
La présence de microplastiques chez l'homme a été confirmée dans le placenta, le lait maternel, les excréments, les poumons, le sang, la rate, les expectorations et le liquide broncho-alvéolaire. Les porcs sont également exposés aux microplastiques par le biais de leur alimentation, qui peut être stockée dans des contenants ou des sacs en plastique.
À propos de l'étude
L’étude actuelle a sélectionné le polyéthylène téréphtalate (MP-PET) pour ses expériences car il est couramment utilisé dans l’industrie alimentaire pour emballer des aliments et des boissons.
Au total, 15 porcs sexuellement immatures âgés de huit semaines ont été sélectionnés pour cette étude. Au stade de l'acclimatation, les porcs ont été nourris deux fois avec des aliments commerciaux et avaient accès à de l'eau à volonté.
Les porcs ont ensuite été répartis au hasard en groupes témoin, faible dose (LD) ou forte dose (HD). Pendant 28 jours, les groupes LD et HD ont reçu respectivement 0,1 g de MP-PET/jour/animal et 1 g de MP-PET/jour/animal. Les microplastiques ont été administrés par voie orale à l'aide d'un applicateur de capsules une fois par jour. Le groupe témoin a reçu des capsules vides.
Après 28 jours de traitement, les animaux ont été euthanasiés selon le protocole standard et des échantillons de tissus, dont une section de huit cm du jéjunum, ont été prélevés pour des examens histologiques.
Résultats de l'étude
Dans des conditions physiologiques normales, les neurones positifs à la nNOS (nitronic oxide synthase) étaient les plus abondants dans les échantillons témoins. Cependant, cette abondance était significativement réduite dans le groupe HD. Une réduction significative des neurones cholinergiques dans les groupes HD et LD a également été observée.
L'exposition au PET MP LD et HD a réduit la population de neurones positifs à la transcription régulée par la cocaïne et l'amphétamine (CART). Une augmentation de la population neuronale n'a été constatée que pour la galanine (GAL). Par rapport aux plexus sous-muqueux, le MP a montré une réduction du pourcentage de neurones positifs à la SP.
Cette neurotoxicité peut être due à des niveaux altérés de neurotransmetteurs, à une accumulation de microplastiques dans les mitochondries provoquant leur dysfonctionnement, à des dommages physiques directs, à l'induction d'un stress oxydatif ou à une perturbation du microbiome intestinal. L'accumulation de microplastiques déclenche également l'expression de protéines pro-apoptotiques telles que la caspase 3, la protéine 4 de type bcl-2 (BAX) et le cytochrome c, ainsi que la production de cytokines pro-inflammatoires comme l'interleukine 8 (IL-8), le facteur nucléaire κB (NF-κB) et le facteur de nécrose tumorale α (TNF-α).
Tout au long de la période d’étude, aucun changement de comportement, d’appétit, d’apparition de diarrhée ou d’inhibition de la croissance n’a été observé chez les porcs.
Conclusions
L'étude actuelle indique que l'exposition orale aux microplastiques influence la fonction du système nerveux autonome par le biais de voies neurotoxiques et pro-inflammatoires potentielles. Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour élucider les mécanismes exacts impliqués dans ce processus, les résultats de l'étude suggèrent que le GAL et le SP peuvent induire une inflammation dans le système nerveux autonome du jéjunum porcin.
