Czy mamy nowy czynnik ryzyka dla osteoporozy? Mikroplastik a tkanka kostna
Grafika wygenerowana przy pomocy Chat GPT
Współczesny świat zatopiony jest w plastiku. Używamy go w niemal każdym aspekcie życia od opakowań, tkaniny, elektroniki po elementy codziennego użytku. Ale czy kiedykolwiek zastanawialiście się, co się dzieje z mikroskopijnymi fragmentami plastiku, gdy już dostaną się do organizmu? Temat bioakumulacji mikroplatiku w tkankach mózgu w przeszłości opisywaliśmy w artykule ,,Mikroplastik w ludzkim mózgu” (link do artykułu: https://homoantropologus.blogspot.com/2025/06/mikroplastik-w-ludzkim-mozgu.html). Jednak dziś postaramy się przybliżyć tematykę gromadzenia mikroplastików w innej tkance.
Artykuł przeglądowy autorstwa Pelepenko i współpracowników opublikowany w 2025 roku w Osteoporosis International stanowi pierwszą tak kompleksową próbę zebrania i krytycznej analizy dowodów dotyczących wpływu mikro- i nanoplastików na tkankę kostną oraz szpik kostny, a także ich potencjalnego znaczenia w patogenezie osteoporozy i innych chorób metabolicznych kości. Badacze zauważają, że problem mikroplastików, które są wszechobecne w środowisku i codziennym życiu człowieka, od dawna budzi zainteresowanie toksykologów i biologów środowiskowych, lecz ich oddziaływanie na układ kostny pozostaje wciąż relatywnie niepoznane. W tym celu autorzy dokonali systematycznego przeglądu badań in vitro, in vivo oraz nielicznych doniesień dotyczących wykrywania cząstek plastiku w ludzkich tkankach, ze szczególnym uwzględnieniem komórek kostnych, mikroarchitektury beleczkowej, hematopoezy oraz mechanizmów pośrednich, takich jak dysbioza mikrobiomu jelitowego i przewlekły stan zapalny.
Wyniki zebranych prac laboratoryjnych wskazują, że mikroplastiki oddziałują wielotorowo:
w modelach komórkowych wykazano obniżenie żywotności osteoblastów i mezenchymalnych komórek stromalnych, nasilanie procesów apoptozy oraz indukcję stresu oksydacyjnego, czego dowodem była wzmożona produkcja reaktywnych form tlenu i uszkodzenia mitochondrialne prowadzące do nieprawidłowej ekspresji genów związanych z różnicowaniem osteogennym. Szczególnie istotne jest przesunięcie równowagi w kierunku adipogenezy, co oznacza, że multipotencjalne komórki macierzyste częściej różnicują się w adipocyty niż w osteoblasty, a taki mechanizm skutkuje zmniejszeniem potencjału tworzenia nowej tkanki kostnej.
Autorzy podkreślają także znaczenie wzrostu osteoklastogenezy, czyli nadmiernego powstawania komórek odpowiedzialnych za resorpcję kości, co zaburza równowagę pomiędzy procesami budowy i degradacji tkanki, sprzyjając utracie gęstości mineralnej i postępującemu osłabieniu struktury beleczkowej.
Obserwacje te potwierdzają badania na zwierzętach, w których doustne lub dożołądkowe podanie mikroplastików skutkowało wykrywaniem cząstek w obrębie kości, zmniejszeniem grubości beleczek kostnych, obniżeniem zawartości mineralnej oraz zaburzeniami wzrostu szkieletowego. Dodatkowo zwierzęta narażone na długotrwałą ekspozycję wykazywały wyraźne oznaki dysbiozy jelitowej i towarzyszącego jej przewlekłego stanu zapalnego, który poprzez cytokiny i mediatory układu odpornościowego wywierał negatywny wpływ na metabolizm kości, prowadząc do wtórnych zaburzeń hematopoezy i spadku liczby białych krwinek.
Takie wieloaspektowe działanie wskazuje, że toksyczność mikroplastików wobec układu kostnego nie ogranicza się do uszkodzeń komórek w miejscu ich akumulacji, ale obejmuje również złożone mechanizmy pośrednie, które integrują odpowiedzi metaboliczne, immunologiczne i mikrobiotyczne organizmu. Szczególnie niepokojącym elementem przeglądu jest przytoczenie raportów o obecności mikroplastików w ludzkich tkankach kostnych, choć autorzy zaznaczają, że są to obserwacje jednostkowe, obarczone ryzykiem metodologicznym związanym z trudnością detekcji cząstek w wysoko zmineralizowanej macierzy. Niemniej jednak sam fakt ich wykrycia sugeruje, że zagrożenie nie jest hipotetyczne, lecz realne, a biorąc pod uwagę skalę ekspozycji człowieka na mikrodrobiny plastiku w żywności, wodzie i powietrzu, nie można wykluczyć, iż mikroplastiki staną się w najbliższych latach istotnym czynnikiem środowiskowym zwiększającym ryzyko osteoporozy.
Badacze w swoich wnioskach kładą nacisk na liczne ograniczenia aktualnych danych, takie jak stosowanie w doświadczeniach bardzo wysokich, często nierealistycznych dawek polistyrenowych mikrosfer, brak standaryzacji rozmiarów i typów używanych cząstek, niewielka porównywalność pomiędzy laboratoriami oraz niewystarczająca liczba badań długoterminowych, które lepiej oddawałyby przewlekłą ekspozycję człowieka. Podkreślają również potrzebę rozwoju bardziej czułych i specyficznych metod detekcji mikroplastików w tkankach kostnych i szpiku, które pozwoliłyby jednoznacznie potwierdzić ich obecność oraz określić rozkład i stężenie w obrębie układu szkieletowego.
Podsumowując, przegląd Pelepenko i in. jednoznacznie sugeruje, że mikroplastiki mogą stanowić nowy, środowiskowy czynnik ryzyka zaburzeń metabolizmu kości, a choć obecne dowody wymagają dalszej weryfikacji, to rosnąca liczba danych z badań eksperymentalnych i wstępnych analiz ludzkich tkanek powinna skłonić środowisko naukowe i medyczne do poważnego potraktowania tego problemu, zarówno w kontekście badań mechanistycznych, jak i działań prewencyjnych mających na celu ograniczenie ekspozycji populacyjnej.
Literatura:
Pelepenko L.E., de Oliveira M.C., Masaro D.A., Lustosa G.M.M.M, Mazon T, Castilho R.F., dos Reis L.M., Mac-Way F. i in. 2025. Effects of microplastics on the bones: a comprehensive review, Osteoporosis International, 36: 1327-1345
https://www.news-medical.net/news/20250918/Microplastics-pose-potential-risks-to-bone-health.aspx
