L'esposizione ubiquitaria alle microplastiche (Mp) — definite come particelle polimeriche inferiori a 5 mm — ha sollevato interrogativi significativi riguardo il loro potenziale impatto sulla salute umana. Nell'ambito del progetto microONE, uno studio pionieristico è stato condotto per analizzare direttamente l'interazione di diverse tipologie di microplastiche con il microbioma intestinale umano ex vivo.La metodologia ha previsto l'utilizzo di colture di microbioma intestinale derivate da campioni fecali di volontari sani. Queste colture sono state esposte a cinque tipi comuni di microplastiche: polistirene, polipropilene, polietilene a bassa densità, poli(metilmetacrilato) e polietilene tereftalato. Le esposizioni sono state effettuate a concentrazioni stimate di esposizione umana e a dosi superiori, al fine di investigare potenziali effetti dose-dipendenti. Lo studio è stato presentato alla Ueg Week 2025.
Risultati: alterazioni metaboliche e variazioni di composizione
Nonostante il conteggio totale e vitale delle cellule batteriche sia rimasto sostanzialmente invariato, le colture trattate con microplastiche hanno esibito un incremento significativo e costante dell'acidità, manifestato da una riduzione dei livelli di pH rispetto ai controlli. Tale riscontro funge da indicatore di un'alterata attività metabolica microbica.
L'analisi tassonomica ha rivelato specifici cambiamenti composizionali a seconda del tipo di microplastica somministrata. Sono stati osservati spostamenti in diverse famiglie batteriche, tra cui Lachnospiraceae, Oscillospiraceae, Enterobacteriaceae e Ruminococcaceae. La maggior parte di questi cambiamenti si è verificata all'interno del phylum Bacillota (precedentemente noto come Firmicutes), un gruppo chiave di batteri intestinali essenziale per la digestione e l'omeostasi generale dell'intestino.
Conseguenze biochimiche e correlazioni patologiche
I cambiamenti nella composizione batterica sono stati accompagnati da alterazioni nei metaboliti generati dai batteri. Tali modificazioni includevano l'alterazione dei livelli di acido valerico e acido 5-aminopentanoico e, a seconda del polimero, di lisina o acido lattico. Questi shift biochimici corrispondevano alle osservate diminuzioni del pH.
Di fondamentale importanza clinica, alcune delle alterazioni microbiche indotte dalle microplastiche hanno riflesso pattern precedentemente associati a patologie gravi, specificamente la depressione e il cancro colorettale.
Meccanismi eziologici ipotizzati e implicazioni cliniche
I meccanismi causali sottostanti non sono ancora definiti. Christian Pacher-Deutsch, autore principale dello studio, ha ipotizzato diverse spiegazioni, tra cui la creazione di nuove nicchie fisiche o chimiche sulle superfici delle microplastiche, che favoriscono la formazione di biofilm e la colonizzazione rapida da parte di specifici batteri. Inoltre, le microplastiche potrebbero veicolare sostanze chimiche capaci di influenzare direttamente il metabolismo batterico, inducendo una risposta allo stress che si manifesta con l'alterazione della produzione di acidi e la conseguente variazione del pH intestinale.
Data la pervasività dell'esposizione alle microplastiche (riscontrate in alimenti, sale e acqua), questi risultati confermano che le Mp esercitano un impatto sul microbioma. Sebbene sia prematuro stabilire rivendicazioni definitive sulla salute, gli autori ritengono che ridurre l'esposizione alle microplastiche sia "una saggia e importante precauzione".