Uit laboratoriumsimulatie blijkt dat kleinere nanodeeltjes onderhevig zijn aan verhoogde agglomeratie in het maagdarmkanaal

In een laboratoriumopstelling waarin de menselijke maag en darmen worden gesimuleerd, hebben onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam het lot van plastic nanodeeltjes tijdens de spijsvertering in het maagdarmkanaal onderzocht. In hun krant gepubliceerd in het oktobernummer van Chemosfeerrapporteren ze hoe een reeks modelplastic nanodeeltjes interageren met spijsverteringsenzymen en agglomeraten vormen.

Hun verkennende bevindingen geven onder meer aan dat kleinere nanodeeltjes onderhevig zijn aan verhoogde agglomeratie, wat hun risico op opname via celmembranen van de dunne darm zou kunnen verminderen.

Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking tussen onderzoekers van de groep Analytische Chemie (promovendus Maria Hayder, dr. Alina Astefanei), de groep Industriële Duurzame Chemie (prof. Gert-Jan Gruter), beiden van de Van ’t Hoff Institute for Molecular Sciences (HIMS), en prof. Annemarie van Wezel van Environmental Ecology bij het Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics (IBED).

Omdat het onderzoek een laboratoriumsimulatie betreft waarbij gebruik wordt gemaakt van een vereenvoudigd model van het menselijke maag-darmkanaal, kunnen de resultaten ervan niet worden geëxtrapoleerd om enig daadwerkelijk gezondheidseffect van nanoplastics te voorspellen. Het onderzoek geeft echter wel inzicht in een cruciaal aspect van het begrijpen van het gezondheidsrisico van nanoplastics: het lot van nanoplastics in het spijsverteringsstelsel.

Het artikel biedt een solide technische basis om dit te onderzoeken. Het presenteert een specifieke reeks analytische benaderingen voor de karakterisering van nanodeeltjes en hun agglomeraten.

Spijsverteringsenzymen bevorderen agglomeratie

Een van de belangrijkste observaties was dat hoe kleiner de deeltjes zijn, hoe groter hun neiging is om te agglomereren in de omgeving van de menselijke maag en darmen. Dit wordt geholpen door de aanwezigheid van spijsverteringsenzymen die worden uitgescheiden door ons maag-darmkanaal.

Omdat een dergelijke agglomeratie de effectieve omvang van de ingenomen nanoplastics vergroot, vermindert dit mogelijk hun vermogen om door celmembranen te gaan. Verrassender is dat uit het onderzoek bleek dat zelfs meer ‘stabiele’ soorten nanoplastics worden beïnvloed door de spijsvertering. Deze agglomereren ook als gevolg van hun interactie met de spijsverteringsenzymen, en bereiken uiteindelijk dezelfde grootte als de “minder stabiele”.

De studie concentreerde zich op een reeks nanodeeltjes met verschillende samenstelling, grootte en oppervlak als modelvertegenwoordigers van echte nanoplasticverontreiniging. Om het onderzoek mogelijk te maken, werden deze in hogere concentraties gebruikt dan wat normaal gesproken door mensen zou worden ingenomen. Hierdoor konden de onderzoekers trends waarnemen die aangeven wat er te verwachten valt bij de daadwerkelijke vertering van nanoplastics.

Door dergelijke trends vast te stellen hebben de onderzoekers de waarde van hun reeks analytische benaderingen aangetoond. Ze benadrukken echter dat de analyse van nanoplastics nog in de kinderschoenen staat en verder onderzoek vereist en verdient.