به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ در گوشهای آرام از «هرتفوردشر»، در زمینی کشاورزی که تنها یک ساعت با شمال لندن فاصله دارد، «آزمایشهای بلند مدت کشاورزی جهان» در حال انجام است. آزمایشهای بلند مدت مطالعات تحقیقاتی هستند که در دورههای طولانی برای مشاهده و تحلیل اثرات عوامل مختلف بر یک سیستم، مانند شیوههای کشاورزی، تغییرات اکولوژیکی یا اثرات زیستمحیطی انجام میشوند. این آزمایشها برای درک فرآیندهایی که به آرامی آشکار میشوند و برای ارزیابی پایداری بلند مدت رویکردهای مختلف بسیار مهم هستند.
این آزمایشها در لندن توسط یک اشرافزاده و مالک زمین ویکتوریایی به نام «جان بنت لاوز» آغاز شد. او که بعدها به یکی از پیشگامان موفق تولید کودهای مدرن تبدیل شد، قصد داشت ایدههای مختلفی برای افزایش تولید گندم را بیازماید. اما بدون کمک فناوریهای مدرن، تنها راه ذخیرهسازی دادهها، جمعآوری دقیق نمونههای خشک شده دانه گندم، کاه و خاک از این زمین و نگهداری آنها در بطری بود.
وقتی در سال ۱۸۴۳ این پروژه شروع شد، لاوز نمیدانست این سنت ۱۸۲ سال ادامه خواهد یافت و آرشیوی شگفتانگیز از نمونهها ایجاد خواهد کرد. اکنون این مجموعه در مرکز تحقیقاتی «روثامستد» در ۳۰ کیلومتری شمال لندن نگهداری میشود و بازتاب دهنده تغییراتی است که فعالیتهای انسانی طی ۲ قرن گذشته بر سیاره تحمیل کرده است.
متولی کنونی این آرشیو در مرکز تحقیقاتی روثامستد «اندی مکدونالد» است که همکارانش او را با لقب «نگهبان بطریها» صدا میزنند. او میگوید نمونههای جمعآوریشده در دهههای ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ حاوی آثار رادیواکتیو هستند که منعکس کننده پیامدهای آزمایش سلاحهای هستهای آن دوران است. اما یک رکورد ناخوشایند دیگر نیز وجود دارد که مربوط به اولین ظهور میکروپلاستیکها میشود.
بر اساس یک برآورد معروف، ممکن است ما سالانه تا ۵۲ هزار ذره میکروپلاستیک مصرف کنیم؛ اگرچه این رقم دقیق بعدها مورد تردید قرار گرفت، اما روشن است که این ذرات در مقادیر قابل توجهی وارد بدن انسان میشوند. چه از طریق غذا و نوشیدنی، چه از طریق هوا، میکروپلاستیکها همه جا حضور دارند. این ذرات در مایعات بدن از بزاق و خون تا خلط و شیر مادر یافت شدهاند، همچنین در اندامهایی مانند کبد، کلیه، طحال، مغز و حتی داخل استخوانها. این شواهد به یک پرسش کلیدی ختم میشود: این همه پلاستیک چه تاثیری روی سلامتی ما خواهد داشت؟
مکدونالد میگوید در نمونههای نگهداری شده در روثامستد یک خط مرزی واضح قبل و بعد از شروع «عصر پلاستیک» وجود دارد: استفاده گسترده از پلاستیک در جامعه از حدود دهه ۱۹۲۰ آغاز شد و از دهه ۱۹۶۰ به بعد شاهد افزایش چشمگیری هستیم. بخشی از این مواد ناگزیر از طریق رسوب جوی وارد خاک شدهاند یا میتوان تصور کرد که این میکروپلاستیکها حتی از لاستیک تراکتورها جدا شده باشند.
میکروپلاستیکها در پلاکهای شریانهای کاروتید – رگهای اصلی خونرسان به مغز – یافت شدهاند
امروزه بر این باورند که انسانها بیش از هر زمان دیگر در طول تاریخ ثبت شده، میکروپلاستیک استنشاق یا مصرف میکنند. مطالعهای که در سال ۲۰۲۴ منتشر شد نشان داد مصرف این ذرات از سال ۱۹۹۰ تاکنون ۶ برابر شده است، بهویژه در نقاط داغی مانند ایالات متحده، چین، بخشهایی از خاورمیانه، شمال آفریقا و اسکاندیناوی.
اما کشف اینکه این ذرات چه اثری بر سلامت ما دارند، دشوار بوده است. یکی از روشهای بررسی، انجام آن چیزی است که در پزشکی به «آزمایش چالش انسانی» معروف است. این روش معمولاً در حوزه بیماریهای عفونی انجام میشود و شامل آلوده کردن داوطلبان به یک پاتوژن برای بررسی اثرات آن بر بدن انسان است.
به همین دلیل، اوایل سال ۲۰۲۵، هشت داوطلب شجاع وارد یک آزمایشگاه در مرکز لندن شدند و داوطلبانه محلولی حاوی میکروپلاستیک نوشیدند تا در ازای دریافت مبلغی اندک، بخشی از این آزمایش شوند. این مطالعه که توسط بنیاد «میندرو» تأمین مالی شده، نخستین آزمایشی است که با پلاستیک انجام شده است؛ هرچند نتایج آن هنوز منتشر نشده است.
طبق گفته «استفانی رایت»، پژوهشگر کالج سلطنتی لندن و سرپرست این آزمایش، بسیاری از ما ناآگاهانه همین آزمایش را هر روز روی بدن خود انجام میدهیم. تیم او روشهای رایجی را که باعث ورود میکروپلاستیک به بدن میشود، مانند قرار دادن چای کیسهای پلاستیکی در آب جوش یا گرم کردن غذا در ظروف پلاستیکی در مایکروویو، شبیهسازی کرد و سپس داوطلبان را واداشت تا این مایعات را بنوشند تا مسیر ذرات در بدن بررسی شود.
رایت میگوید: ما میدانیم که حرارت و آب داغ بدترین حالت برای آزادسازی میکروپلاستیک از وسایل پلاستیکی هستند و این فرآیند را تسهیل میکنند. بنابراین میخواهیم ببینیم چند درصد از این ذرات از روده جذب و وارد خون میشوند.
برای ارزیابی این موضوع، رایت خون داوطلبان را در بازههای زمانی مختلف طی ۱۰ ساعت بررسی کرد. دادههای این مطالعه که اواخر امسال منتشر خواهد شد، نخستین اطلاعات دقیق درباره غلظت معمول میکروپلاستیک در بدن پس از یک فنجان چای یا یک وعده غذای آماده گرم شده در مایکروویو را فراهم میکند.
رایت میگوید این دادهها گامی مهم در جهت درک بهتر خطرات بالقوه برای سلامت انسان خواهد بود. او پیشبینی میکند ذرات کوچکتر بیشتر وارد جریان خون میشوند، اما با وجود تحقیقات گسترده در حیوانات و آزمایشگاه، تقریباً هیچ دادهای در مورد اثرات مصرف میکروپلاستیک بر افراد سالم وجود ندارد.
احتمالاً بدن انسان قادر به تجزیه کامل میکروپلاستیکها نیست
رایت میگوید: ما باید بدانیم چه مقدار از این ذرات در مقایسه با مقدار اولیه مصرف شده، دوباره وارد بدن میشود. نگرانی بزرگتر این است که این ذرات در کجا تجمع پیدا میکنند؟ آیا بدن میتواند آنها را کاملاً از بین ببرد؟ بسیار بعید است. آیا این تجمع میتواند باعث التهاب مزمن یا زخم بافتی شود که عملکرد اندامها را مختل میکند؟»
این پرسشها بهویژه در سال گذشته اهمیت بیشتری یافتهاند، چرا که مطالعات جدیدی در جامعه پزشکی شوک ایجاد کرده است.
در اواخر سال ۲۰۲۴، محققان چینی میکروپلاستیک را در نمونههای استخوان و عضله اسکلتی بیماران تحت عمل تعویض مفصل (آرنج، لگن یا شانه) یافتند. آنها هشدار دادند که وجود میکروپلاستیک در استخوان یا عضله ممکن است بر توانایی فرد در انجام ورزش تأثیر بگذارد، چراکه مطالعات دیگر نشان دادهاند برخی انواع میکروپلاستیک میتوانند رشد سلولهای استخوان یا عضله را مختل کنند.
این کشف پس از مطالعه دیگری در اوایل سال ۲۰۲۴ انجام شد که پژوهشگران ایتالیایی میکروپلاستیک را در پلاکهای شریان کاروتید بیماران مبتلا به بیماری قلبی عروقی در مراحل اولیه یافتند. این حضور با پیشرفت بیماری مرتبط بود. در سه سال بعد، افرادی که این ذرات را در پلاکهایشان داشتند، ۴/۵ برابر بیشتر در معرض سکته مغزی، حمله قلبی یا مرگ ناگهانی قرار گرفتند.
سپس در فوریه ۲۰۲۵، گروه دیگری از دانشمندان میکروپلاستیک را در مغز اجساد یافتند. بهویژه، افرادی که قبل از مرگ دچار زوال عقل بودند، تا ۱۰ برابر پلاستیک بیشتری در مغزشان داشتند نسبت به کسانی که این بیماری را نداشتند.
«متیو کمپن»، استاد سمشناسی دانشگاه نیومکزیکو که این تحقیق را هدایت کرد، میگوید: از دیدن نتایج شوکه شدیم.
یک بطری پلاستیکی یک لیتری میتواند حاوی حدود ۲۴۰ هزار ذره پلاستیکی با ابعاد و جنسهای مختلف باشد
وقتی صحبت از مغز میشود، باور کنونی متیو کمپن این است که ذرات ریز پلاستیک که در جریان خون گردش میکنند، ممکن است از متابولیسم بالای مغز سوءاستفاده کنند و با استفاده از لیپیدهایی که مغز برای انرژی به آنها نیاز دارد، خود را به سیستم عصبی مرکزی برسانند.
کمپن میگوید: ما همچنین فکر میکنیم که محتوای بالای لیپید در مغز، بهویژه در ماده سفید، محیطی ایدهآل برای این پلاستیکها ایجاد میکند. علاوه بر این، مغز مکانیسم دفع بسیار کندی دارد و در زوال عقل، سد خونی مغزی که برای جلوگیری از ورود اجسام خارجی به مغز طراحی شده آسیب میبیند و این امر جذب پلاستیکها را تسهیل میکند.
با این حال، کمپن و پژوهشگران ایتالیایی که میکروپلاستیکها را در شریانهای کاروتید یافتند، از ادعای وجود یک رابطه علّی مستقیم بین میکروپلاستیکها و بیماریهایی مانند زوال عقل یا بیماری قلبی خودداری میکنند. آنها معتقدند این ذرات پلاستیکی به جای آنکه عامل اصلی بیماری باشند، احتمالاً در تعامل با سایر عوامل مؤثر بر سلامت، فشار مضاعفی بر سیستم بدن وارد میکنند.
«فای کاسیرو»، استاد حوزه آلودگی محیطی در دانشگاه پورتسموث، میگوید: میکروپلاستیکها در بدن به این شکل عمل نمیکنند که فوراً یک آسیب مشخص ایجاد کنند، بلکه احتمالاً باعث آسیب به سلولها میشوند و فشار کلی بر سلامت وارد میکنند که احتمال بیماری را افزایش میدهد.
یکی از چالشهای منحصر بهفرد در تلاش برای ارتباط دادن میکروپلاستیکها با بیماریهای مزمن، در مقایسه با عواملی مانند مصرف زیاد گوشت قرمز یا چربی اشباع، این است که اصطلاح «میکروپلاستیک» طیف بسیار وسیعی از ذرات با ترکیبها، اندازهها و اشکال مختلف را شامل میشود. برای مثال، مطالعات روی آب داخل بطری پلاستیکی نشان دادهاند که یک لیتر آب میتواند حاوی ۲۴۰ هزار ذره پلاستیکی متفاوت باشد. در این نمونهها، محققان دستکم هفت نوع پلاستیک مختلف شناسایی کردهاند؛ از جمله پلیآمید (نوعی نایلون) تا پلیاستایرن.
«ورنا پیچلر»، دانشیار شیمی دارویی دانشگاه وین، میگوید: انواع زیادی پلاستیک وجود دارد که هرکدام ترکیب متفاوتی دارند و به اشکال مختلف تجزیه میشوند. اصطلاح میکروپلاستیک نمیتواند این تنوع را بهدرستی بیان کند.
چالش دیگر برای پژوهشگرانی مانند پیچلر این است که در افراد مختلف، انواع گوناگون میکروپلاستیک ممکن است اثرات متفاوتی داشته باشند. او اشاره میکند که برخی ذرات پلاستیک میتوانند سموم محیطی و فلزات سنگین را جذب کنند، در حالی که مواد شیمیایی افزوده شده به پلاستیک ممکن است با شبکه هورمونی بدن تداخل داشته باشند.
نانوپلاستیکها (ذرات پلاستیکی با اندازه کمتر از یک میکرومتر)، که بسیار کوچکتر از میکروپلاستیکها هستند، میتوانند حتی مخربتر باشند، زیرا به اندازهای کوچکند که از غشای سلول عبور میکنند و درون سلول تجمع مییابند.
پژوهشگران چینی میکروپلاستیک را در نمونههای استخوان و عضله اسکلتی کشف کردهاند
برخی میکروپلاستیکها به عنوان کانونی برای ژنهای مقاوم به آنتیبیوتیک عمل میکنند؛ یعنی ژنهایی که میتوانند با باکتریها، ویروسها، قارچها یا انگلها تعامل کنند و در برابر داروهای آنتیبیوتیک مقاومت نشان دهند.
کاسیرو هماکنون پروژهای را در قطب جنوب هدایت میکند که شامل جمعآوری نمونه از حجم زیاد فاضلاب تخلیه شده از کشتیهای تفریحی به اقیانوس است تا نوع میکروپلاستیکهایی را که این ژنها را حمل میکنند، شناسایی کند.
او میگوید: شاید به نظر مکان عجیبی برای این کار برسد، اما قطب جنوب کمترین میزان ژنهای مقاومت دارویی را دارد، بنابراین مکان خوبی برای بررسی این موضوع است، زیرا عوامل مزاحم دیگر کمتر وجود دارد.
«رافائل مارفلا»، استاد پزشکی داخلی و پژوهشگر میکروپلاستیک در دانشگاه کامپانیا لوئیجی وانویتلی در ناپل، معتقد است که میکروپلاستیکها و نانوپلاستیکها میتوانند عامل تسریع پیری باشند. او میگوید این ذرات میتوانند با ایجاد اختلال در عملکرد رگهای خونی، افزایش التهاب مزمن خفیف و تغییر رفتار سلولها در اندامهای داخلی از طریق تولید مولکولهای مخرب DNA موسوم به گونههای فعال اکسیژن (ROS)، این فرآیند را تسریع کنند.
این پاسخ التهابی پیشتر در پرندگان دریایی شناسایی شده و منجر به شرایطی موسوم به «پلاستیکوزیس» شده است و مارفلا معتقد است این موضوع در مورد انسان نیز محتمل است.
پیچلر، که نخستینبار پس از مطالعه غلظت بالای میکروپلاستیک در نمونههای مدفوع انسانی به این حوزه علاقهمند شد، گمان میکند این ذرات میتوانند در افزایش خطر سرطان نقش داشته باشند. او میگوید: مطالعات نشان میدهند میکروپلاستیکها ممکن است نقش مهمی در تشدید التهاب داشته باشند که نگرانکننده است. اگر پاسخ التهابی ادامه پیدا کند یا در اثر تماس مداوم با پلاستیکها تقویت شود، میتواند بر تشکیل تومور و پیشرفت بیماری اثر بگذارد. هرچند نقش مستقیم میکروپلاستیک در ایجاد سرطان هنوز در حال بررسی است، اما دادههای علمی موجود ارتباطی محتمل را نشان میدهند.
استفانی رایت میگوید: به دلیل تنوع بسیار زیاد پلاستیکهایی که انسان مصرف میکند، شناسایی یک ارتباط مستقیم میان مصرف میکروپلاستیک و یک بیماری خاص، بدون منابع مالی عظیم، هم غیرممکن و هم غیرعملی است.
او میافزاید: برخلاف آلایندههایی مانند دود سیگار که علت سرطان ریه شناخته شده است، تنوع میکروپلاستیکها در محیط به حدی است که نمیتوان همه احتمالات را آزمایش کرد، زیرا این کار نیازمند صدها آزمایش مختلف خواهد بود.
مارفلا معتقد است راهکار عملیتر این است که آستانهای برای تحمل ایمن بدن در برابر این ذرات شناسایی شود؛ یعنی میزان پلاستیکی که بدن میتواند بدون ایجاد سمیت یا آسیب جدی تحمل کند. او میگوید تیمش با کمک ارگانوییدهای عروقی – ساختارهای سهبعدی رشد یافته از سلولهای انسانی که شبیه رگهای خونی هستند – در حال بررسی این موضوع است. آنها این رگهای مصنوعی را در معرض انواع مختلف پلاستیک با دوزهای گوناگون قرار میدهند.
مارفلا میگوید: هنوز آستانه قطعی سمیت مشخص نشده، اما الگوهایی در حال شکلگیری است. برای مثال، دادههای اولیه از مدلهای حیوانی نشان میدهد که تماس مزمن با ۱۰ تا ۱۰۰ میکروگرم میکروپلاستیک به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز میتواند تغییرات قابل اندازهگیری در التهاب و متابولیسم ایجاد کند. با این حال، این پژوهش تاکنون فقط روی موشها انجام شده و انتقال نتایج به انسان به دلیل تفاوت در متابولیسم، مکانیسمهای دفع و منابع تماس بسیار پیچیده است.
کاسیرو میگوید که خطر میکروپلاستیکها ممکن است براساس وضعیت سلامت فرد نیز متفاوت باشد و افراد مسن یا دارای بیماریهای زمینهای بیشتر در معرض آسیب قرار دارند.
برخی میکروپلاستیکها میتوانند به عنوان مخزن ژنهای مقاوم به آنتیمیکروبی عمل کنند که در تعامل با باکتریها و ویروسها مقاومت دارویی ایجاد میکنند
مطالعات اخیر نشان دادهاند که میکروپلاستیکها یا نانوپلاستیکهای موجود در بدن بیماران سرطانی میتوانند بر موفقیت درمان اثر بگذارند، زیرا این ذرات قادرند رفتار داروهای ضدسرطان را تغییر دهند، مثلاً با اتصال به آنها و کاهش مقدار ماده فعال آزاد شده در تومورها.
اکنون، کاسیرو و تیمش در دانشگاه پورتسموث تلاش میکنند بررسی کنند که آیا مقادیر خاصی از میکروپلاستیکها برای بیماران مبتلا به آسم مزمن یا بیماریهای ریوی طولانی مدت خطر بیشتری دارد یا نه.
او میگوید: در مورد آسم میدانیم که کیفیت هوا عامل مهمی است و یکی از محرکهای اصلی حملات به شمار میرود. اگر ذرات پلاستیکی حتی اندکی بدتر از سایر ذرات هوا باشند، باید تلاش کنیم میزان تماس با آنها را کاهش دهیم.
برای این منظور، او قصد دارد نمونههای خلط بیماران را هنگام تشدید علائم بررسی کند تا مشخص شود آیا در این مواقع میکروپلاستیکها در مقادیر بالاتری حضور دارند یا نه. او همچنین به خانههای بیماران آسیبپذیر میرود تا نمونههای هوای محیط را جمعآوری کرده و ببیند چه ذرات پلاستیکی را استنشاق میکنند، سپس اثر این ذرات را روی سلولهای بیماران آزمایش کند.
او میگوید: اگر بتوانیم این کار را برای تعداد کافی از افراد انجام دهیم، شاید بتوانیم نتایج کلی به دست آوریم و به بیماران درباره آنچه در خانههایشان وجود دارد و روشهای اجتناب از آن توضیح دهیم.
در نهایت، هدف کاسیرو مانند بسیاری از محققان این حوزه، جمعآوری دادههای کافی برای گفتوگو با تولیدکنندگان پلاستیک و ارائه توصیههایی برای ایمنتر کردن محصولات است. او میگوید: برای مثال، ممکن است نوع خاصی از پلاستیک بیش از سایرین در بروز حملات آسمی نقش داشته باشد یا برخی مواد شیمیایی در پلاستیک تمایل بیشتری به آزاد شدن و ایجاد فرآیندهای سمی در بدن داشته باشند.
او میافزاید: میدانیم که میکروپلاستیکها همهجا هستند، حتی در محیطهای بسته. اگر در هوای اتاق شما وجود داشته باشند، حتی هنگام خواب هم در حال استنشاق آنها هستید. بنابراین اگر امکان داشته باشد، میخواهیم با تولیدکنندگان صحبت کنیم تا ببینیم آیا میتوانند از تولید برخی پلاستیکها جلوگیری کنند یا خیر. برای مثال، بیمارانی که برای درمان بیماریهای ریوی به بیمارستان میروند، دیگر با تجهیزات پلاستیکی مانند ماسکها و لولههای درمانی سروکار نداشته باشند. اما در اینجا به سوال اساسیتری میرسیم که آیا میتوانیم جایگزینهای بهتری پیدا کنیم که از ورود این ذرات به بدن جلوگیری کند؟
انتهای پیام/
نظر شما