Microplásticos na água geram radicais livres que danificam o ADN

Segundo se diz nas redes sociais, os microplásticos são o chumbo e o amianto desta geração: materiais úteis que pareciam inofensivos, até deixarem de o ser.

Os plásticos estão por toda a parte porque são resistentes, versáteis e aparentemente estáveis.

Por isso, encontram-se literalmente no nosso coração e em todos os ambientes, desde o mar profundo até às rochas antigas. Criaram até um ecossistema próprio, povoado por espécies invasoras de plantas e animais que consomem plástico.

As preocupações com a saúde acumulam-se tão depressa como os plásticos, e novos dados sugerem que estes materiais, afinal, não são inertes.

Microplásticos na água e formação de radicais livres

Para quem prefere não ter fragmentos sintéticos nos órgãos reprodutores, a descoberta é inquietante: investigadores da Universidade de Columbia e da Universidade da Califórnia, em Berkeley, demonstraram que os microplásticos se tornam quimicamente ativos na água, catalisando a formação de radicais livres que danificam o ADN.

A revelação, agora publicada na revista Nature, ganha particular importância num mundo coberto de água. E basta pensar no principal componente do nosso corpo.

“A nossa investigação concluiu que, quando os microplásticos interagem com a água, como acontece na água engarrafada ou quando são absorvidos pela corrente sanguínea, geram espontaneamente [estes] radicais reativos de elevada energia”, explica a primeira autora, Naixin Qian, química especializada em biotecnologia na Universidade de Columbia.

A equipa recorreu a várias experiências laboratoriais, técnicas analíticas e cálculos para estudar a reatividade dos microplásticos na água. A sua pequena dimensão altera-lhes as propriedades.

“À medida que o plástico se fragmenta em partículas cada vez mais pequenas, a sua área de superfície aumenta enormemente”, explica Wei Min, coautor do estudo e responsável pelo grupo Min da Universidade de Columbia, dedicado à dinâmica biomolecular.

“Os microplásticos alteram então a água que os rodeia, gerando radicais reativos de elevada energia que muito provavelmente contribuem para os danos biológicos observados em animais e, potencialmente, em humanos, em consequência da exposição a microplásticos.”

Os investigadores incluíram seis plásticos comerciais comuns, em pó e de qualidade laboratorial, e exploraram três linhas de evidência química para demonstrar a formação de radicais livres, especificamente do tipo hidroxilo.

Compostos por oxigénio e hidrogénio, os radicais livres hidroxilo (OH) contam-se entre os mais reativos e tóxicos. A sua capacidade de destruir células ajudou a impulsionar a florescente indústria dos antioxidantes, que podem não ser assim tão eficazes.

De acordo com as observações, os radicais livres parecem surgir na interface entre os microplásticos e a água.

Efeitos observados em proteínas e células sanguíneas

Quando introduziram lisozima, uma proteína presente em fluidos humanos como lágrimas, saliva, muco e leite, os investigadores observaram a sua aglomeração, de uma forma possivelmente pouco saudável. Aliás, os agregados de proteínas no cérebro estão na origem de doenças neurodegenerativas.

A adição de cafeína funcionou como um escudo molecular e interrompeu este efeito, por se tratar de um antioxidante. Contudo, os seus efeitos protetores diferem entre o laboratório e o organismo.

A equipa testou também glóbulos vermelhos de ratinho, que ficaram deformados e fragmentados pelo processo de formação de radicais livres.

A reatividade dos microplásticos tem, no essencial, uma causa contraintuitiva. Os mais hidrofóbicos, ou seja, os que repelem mais a água, são os mais reativos precisamente por essa razão: ao repelirem a água, afetam a sua estrutura molecular.

Esta reorganização das moléculas de água provoca alterações nas forças eletrostáticas, que também afetam os gatos e as partículas de enchimento usadas em embalagens.

Em suma, o oxigénio dissolvido ou os iões de hidrogénio próximos da superfície hidrofóbica do plástico captam eletrões dos iões hidróxido da água, transformando-os em radicais livres hidroxilo.

Fontes de microplásticos e investigação futura

Os investigadores salientam ainda o grande número de processos que transformam objetos de plástico em microplásticos.

Além dos processos industriais, como a própria produção de plásticos - que grande surpresa -, os hábitos quotidianos inundam o nosso corpo e as nossas casas com microplásticos.

Até abrir e fechar uma garrafa de água desgasta a tampa.

Até abrir e fechar uma garrafa de água desgasta a tampa.

“Várias utilizações e processos da nossa vida diária também podem gerar microplásticos, incluindo o aquecimento no micro-ondas, a exposição da água engarrafada à luz solar durante o armazenamento e as injeções intravenosas em contextos de cuidados de saúde”, afirma o coautor Beizhan Yan, geoquímico ambiental da Escola do Clima de Columbia.

“Este trabalho fundamental oferece uma via possível para compreender os seus efeitos na saúde.”

Yan e outros investigadores, entre os quais coautores deste trabalho, estão agora a realizar estudos em animais para determinar como as partículas de plástico migram para os tecidos fetais durante a gestação.

A equipa está também a explorar formas de prevenir a exposição a estes minúsculos plásticos, testando métodos para a reduzir.

A situação motivou uma iniciativa federal: no início deste ano, o Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos Estados Unidos (HHS) lançou o programa STOMP, de 144 milhões de dólares, para combater os microplásticos presentes no corpo humano.

Uma possível solução futura passa por alterar os plásticos, ou pelo menos as suas superfícies, uma vez que este trabalho sugere que é aí que ocorre atividade elétrica, física e química.

Como conclui Teresa Head-Gordon, química teórica e responsável pelo laboratório de Berkeley que tem o seu nome, isto “poderá, em última análise, conduzir a novas soluções de engenharia, reformulando a química destes plásticos de uso corrente para reduzir os efeitos tóxicos na saúde e no ambiente”.

A investigação foi publicada na Nature.

Este artigo foi verificado e editado por Fiona MacDonald. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se encontrar algum erro, informe-nos.