Son partículas microscópicas que contaminan el suelo, el agua y el aire y ya se las había encontrado en otros órganos y tejidos del cuerpo humano
Léo Ramos Chaves/Revista Pesquisa FAPESP
Al ser tan pequeñas, resulta imposible verlas a simple vista. Pero existen, y están por todas partes. En los mejillones que les compran directamente a los pescadores, en las frutas y en las verduras de las ferias o mercados a cielo abierto o en los alimentos industrializados que se vende en los supermercados. También se las ha encontrado en la cerveza, en el té, en la leche, en el agua (especialmente en el agua embotellada) e incluso en el suelo y en el aire. En formatos de esferas, hilos o fragmentos de películas o espuma, las partículas de plástico de tamaño microscópico son en la actualidad más abundantes que nunca en el planeta. Con la vida inmersa en plásticos, era de esperarse que, en algún momento, diminutos fragmentos de este material apareciesen incluso en aquel que es el más protegido de los órganos humanos: el cerebro. Y ahora han aparecido allí.
En el marco de un proyecto apoyado por la FAPESP y por la organización no gubernamental holandesa Plastic Soup, llevado adelante en la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (FM- USP), la patóloga Thais Mauad, el ingeniero ambiental Luís Fernando Amato Lourenço y la bióloga Regiani Carvalho de Oliveira detectaron partículas de microplásticos en el cerebro de ocho personas que vivieron al menos cinco años en la ciudad de São Paulo. Después de su muerte, se les realizaron sendas autopsias en el Servicio de Verificación de Defunciones local, en donde los investigadores tomaron muestras de unas estructuras denominadas bulbos olfatorios. Las mismas –son dos, una en cada hemisferio cerebral− están ubicadas en el interior del cráneo e inmediatamente arriba de la nariz, y constituyen la primera parte del sistema nervioso central a donde llega la información referente a los olores. Se encuentran en contacto con las neuronas que detectan moléculas de olor en el fondo de la nariz y funcionan como una potencial vía de entrada al cerebro de éstas y otras partículas y de microorganismos.
Los investigadores tuvieron que rescatar equipos que no se utilizaban hacía más de 40 años, tales como jeringas de vidrio, para trabajar con este material biológico. También tuvieron que implementar un riguroso protocolo de limpieza de los utensilios –mediante el lavado con agua triplemente filtrada y el empleo de acetona–, aparte de reemplazar el plástico con papel de aluminio o vidrio para cubrir o cerrar los recipientes. Durante los días de manipuleo del material, solamente podían usar ropas de algodón.
Congelaron las muestras de bulbos olfatorios y las cortaron en láminas de 10 micrones (µm); cada micrón corresponde a un milímetro dividido en mil partes iguales. Una parte de dicho material fue digerida por enzimas de manera tal que fuese posible detectar partículas situadas eventualmente en zonas profundas de las muestras. Una vez preparado el material, se lo llevó al Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM), con sede en la ciudad de Campinas, a 110 kilómetros de São Paulo. Allí se encuentra Sirius, una de las más brillantes fuentes de radiación sincrotrón actualmente en actividad en el mundo (léase en Pesquisa FAPESP, edición nº 269). Sirius produce un tipo especial de luz altamente energética que alimenta 10 estaciones de trabajo. Con la ayuda del físico Raul de Oliveira Freitas y de la química Ohanna Menezes, ambos del CNPEM, el equipo de la USP utilizó una de esas estaciones –Imbuia– en el transcurso de una semana para iluminar las muestras con un haz de radiación infrarroja y caracterizar la composición de las partículas de plástico presentes en ellas.
Luís Fernando Amato Lourenço / Universidad Libre de BerlínImagen de microscopía de una partícula de microplástico (azul) en el pulmón (a la izq.) y en el tejido cerebral (a la der.)Luís Fernando Amato Lourenço / Universidad Libre de Berlín
En cada fragmento de bulbo olfatorio analizado se hallaron entre 1 y 4 partículas de microplásticos. Las mismas tenían dimensiones que variaban de 5,5 µm a 26,4 µm, que es aproximadamente el tamaño de la mayor parte de las bacterias, algunas veces menor que el de una célula humana. Aparecían en su mayoría (el 75 %) bajo la forma de fragmentos o esferas, en tanto que un 25 % correspondía a fibras, de acuerdo con la descripción de los investigadores publicada septiembre en un artículo científico de la revista JAMA Network Open. En el 44 % de los casos, los microplásticos estaban compuestos por polipropileno (PP), el segundo polímero plástico más producido en el mundo (un 16 % del total). Se trata de un derivado del petróleo y genera un plástico duro y translúcido, que puede moldearse con calor, y se lo emplea ampliamente en la producción de envases, piezas plásticas de vehículos, productos de uso personal tales como pañales y mascarillas descartables y equipos del área médica. En una proporción menor, había también microplásticos de poliamida (PA), polietileno-acetato de vinilo (PEVA) y polietileno (PE).
“No había una gran cantidad de microplásticos en las muestras de bulbos olfatorios, pero estaban allí efectivamente”, informa Mauad, quien investiga desde hace más de 15 años los efectos de la contaminación sobre la salud. Durante un cierto tiempo, ella misma pensó que los microplásticos detectados no hubieran penetrado quizá en el cerebro, sino que fuesen producto de una contaminación de las muestras, toda vez que ese material se encuentra en todas partes y en cantidades significativas en el aire. Recién se convenció de ello al constatar durante la realización de los análisis que las partículas estaban muy fragmentadas y eran pequeñas, y se ubicaban en el interior de las células o en las cercanías de los vasos sanguíneos.
“La detección de microplásticos en el cerebro genera preocupación porque se trata del órgano más blindado del cuerpo”, afirma el químico Henrique Eisi Toma, del Instituto de Química de la USP y estudioso de los nanomateriales, quien no participó en el estudio. Para llegar al cerebro, tanto las moléculas como los agentes infecciosos deben lograr cruzar la llamada barrera hematoencefálica, una especie de membrana conformada por tres tipos de células unidas estrechamente que impide el paso de la mayoría de los compuestos que la sangre transporta. “Muchas moléculas solamente logran cruzar la barrera valiéndose de complicados mecanismos de transporte”, explica el investigador, coordinador de un equipo que describió en diciembre en la revista Micron una estrategia que se vale de nanopartículas magnéticas envueltas en una especie de pegamento para extraer microplásticos del agua.
Cuatro meses antes de que Mauad y Amato Lourenço presentasen sus hallazgos en Jama Network Open, en un estudio estadounidense aún no publicado se sugirió que los microplásticos no solamente llegarían al cerebro, sino que también se acumularían en él más que en otros órganos. En dicho trabajo, que quedó disponible en mayo en Research Square, un repositorio de artículos científicos que aún no han pasado por la revisión de expertos del área, el bioquímico Matthew Campen −de la Universidad de Nuevo México− y colaboradores suyos compararon la concentración de partículas microscópicas de plástico en el cerebro, en el hígado y en los riñones de 30 personas (17 de las cuales habían muerto en 2016 y 13 en 2024).
Alexandre Affonso / Revista Pesquisa FAPESP
Una diferencia de ese trabajo consistió en que en el mismo se adoptaron técnicas que permitieron cuantificar fragmentos de plástico a una escala medida en nanómetros (nm), hasta mil veces menores que los que analizó el grupo de la USP. Por convención, los microplásticos comprenden fibras, partículas y esferas con tamaños que van de 5 mm a 1 µm. Los que poseen dimensiones menores reciben el nombre de nanoplásticos (1 nm equivale a la milésima parte del µm). Otra distinción reside en que el área cerebral analizada fue la corteza, que estaría más protegida con relación al medio exterior que los bulbos olfatorios.
Al comparar la cantidad de micro y nanoplásticos (MNP) en los tres órganos, los científicos observaron que la misma era hasta 20 veces más elevada en el cerebro que en el hígado, donde detectaron la menor concentración. También notaron que la cantidad de micro y nanoplásticos se duplicó con creces de un período a otro. En las muestras de 2024, había en promedio 8.861 microgramos (µg) de micro y nanoplásticos por gramo (g) de tejido cerebral. Ocho años antes, la concentración promedio era de 3.057 µg/g. En el hígado, la misma era 145 µg/g en 2016 y trepó a 465 µg/g en 2024. En los riñones, la cantidad se ubicó en una cifra intermedia (alrededor de 600 µg/g) en ambos períodos de tiempo. En todos los casos, el material que se detectó en mayor abundancia fue el polietileno. También derivado del petróleo, este polímero plástico fue sintetizado casualmente en el año 1898 por el químico alemán Hans von Pechmann (1850-1902) y actualmente es el plástico que más se fabrica en el mundo (un 34 % del total), con utilización en bolsas, botellas, vasos y películas plásticas.
El referido trabajo, aún no publicado ni evaluado por especialistas del área, lo que aseguraría que se aplicaron los métodos correctos y los resultados son confiables, adolece de algunas limitaciones. Una de ellas reside en que las muestras quedaron alojadas en recipientes plásticos, aunque los autores sostienen que se aplicaron controles de calidad en diversas etapas, a los efectos de asegurarse de que no se incorporarían contaminantes exteriores a los cálculos de las muestras. Aun cuando no se pueda descartar taxativamente una contaminación, un argumento que los autores esgrimen a su favor indica que las muestras más antiguas, de 2016, pasaron más tiempo (entre 84 y 96 meses) almacenadas en recipientes plásticos e incluso así contenían una cantidad mucho menor de micro y nanoplásticos que las más recientes, de 2024. Si el impacto de la contaminación fuese importante, sería esperable lo contrario.
Para Eisi Toma, del IQ-USP, la detección de nanopartículas plásticas en el cuerpo humano es aún más preocupante que la de microplásticos, pues las de nanoplásticos tienen el tamaño aproximado de los virus y pueden entrar en interacción con las biomoléculas de las células, toda vez que todas poseen una composición química análoga: están formadas por átomos de carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. “Los microplasticos y los nanoplásticos constituyen un tema importante, que debe tratárselo con cautela. Todos están expuestos a ellos, pero aún no se conocen bien sus efectos sobre la salud humana.”
Hace solamente dos décadas que las investigaciones referentes a los microplásticos cobraron impulso, y solo más recientemente se empezó a estudiar su impacto sobre la salud. El vocablo fue incorporado a la literatura científica en 2004 por el biólogo marino Richard Thompson, de la Universidad de Plymouth, en el Reino Unido, aunque la presencia de este material en los océanos se conocía desde hacía más tiempo (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 281). Desde ese entonces, los micro y los nanoplásticos han sido detectados en todo tipo de ambientes y, de acuerdo con un artículo de revisión encabezado por Thompson y publicado en octubre en la revista Science, en el organismo de más de 1.300 especies de animales, desde crustáceos y moluscos filtradores hasta peces, gusanos, insectos y mamíferos, y entre éstos los seres humanos.
Romaset / Getty Images PlusLa industria de envases utiliza casi una tercera parte de los plásticos que se fabrican en el mundoRomaset / Getty Images Plus
Las principales fuentes de estos contaminantes son dos: los plásticos elaborados con dimensiones muy pequeñas, que se emplean en la producción de cosméticos y pinturas, o como materia prima de otros plásticos, y los que constituyen el resultado de la degradación de piezas plásticas mayores debido a la acción de la luz, el calor, la humedad y la abrasión. Estos últimos, de acuerdo con algunas estimaciones, representarían entre un 70 % y un 80 % de los microplásticos que llegan a la naturaleza.
En el cuerpo humano, se los ha hallado prácticamente todos los órganos y tejidos en donde se los ha buscado: en el corazón, el hígado, los riñones, los intestinos, los pulmones, los testículos, el endometrio, la placenta y, más recientemente, en el cerebro. También se los ha detectado en diversos fluidos corporales: la saliva, la sangre, la leche materna, el semen e incluso en el meconio, los primeros excrementos de los bebés, elaborados aún durante la gestación.
Las principales vías de entrada al cuerpo son la ingestión de alimentos y bebidas con micro y nanoplásticos o a través de la respiración, aunque una pequeña proporción también puede ingresar por la piel. Estudios con tejidos en cultivo y con animales de laboratorio sugieren que “solamente una pequeña fracción de los microplásticos administrados es capaz de atravesar las barreras epiteliales de los pulmones y los intestinos”, escribieron los investigadores Andre Dick Vethaak, de la Universidad Libre de Ámsterdam, fallecido en junio de 2024, y Juliette Legler, de la Universidad de Utrecht, ambas en los Países Bajos, en un breve artículo de revisión publicado en 2021 en Science. Empero, cuanto menores son, especialmente a escalas de decenas o centenas de nanómetros, más fácilmente cruzan esas barreras y llegan a la sangre y a los vasos linfáticos. Desde allí se dispersan por el cuerpo y pueden acumularse en los órganos posteriormente.
Lo que se sabe de sus potenciales efectos sobre el organismo se observó en el marco de decenas de experimentos con animales, en particular ratas y ratones, o en células humanas cultivadas en laboratorio, varios de ellos mencionados en revisiones recientes publicadas en las revistas eBioMedicine y Science of the Total Environment. En casi todos los tejidos en los cuales se las encontró, las micro y las nanopartículas provocaron reacciones similares: inflamación y aumento de las especies reactivas de oxígeno en el interior de las células, aparte del daño y la muerte celular. Algunos de estos efectos pueden alterar la formación de órganos en desarrollo o perjudicar la capacidad de regeneración de los órganos maduros (véase la infografía abajo).
Alexandre Affonso / Revista Pesquisa FAPESP
“Los estudios con animales suministran una pista de lo que puede suceder, pero es difícil saber en qué medida estos efectos biológicos pueden replicarse en los seres humanos”, sostiene Amato Lourenço, autor principal del artículo publicado en Jama Network Open, quien actualmente lleva adelante un posdoctorado en la Universidad Libre de Berlín, en Alemania. Fue él quien hace unos años le sugirió a Mauad poner en marcha las investigaciones con microplásticos en la USP y, antes de detectar estas partículas en el cerebro humano, ya las había identificado en los pulmones de personas que vivían en São Paulo.
Los críticos y los propios científicos que investigan los efectos de los microplásticos y los nanoplásticos sobre la salud señalan la existencia de varias lagunas que los estudios aún no se han llenado. Estos materiales sintéticos pueden afectar a los órganos y tejidos como consecuencia de su composición química, de su geometría o de los microorganismos que pueden transportar; pero, por ahora, no se sabe cuál es el impacto de cada uno de estos factores. Tampoco se conoce si existe un límite de concentración más allá del cual se vuelven tóxicos para el cuerpo –en muchos estudios con animales se aplican dosis más altas que las cantidades existentes en el ambiente−, ni cuál sería el tiempo mínimo de exposición para que los daños empiecen a manifestarse.
“Resulta sumamente complicado evaluar todos estos parámetros al mismo tiempo en un estudio”, afirma Amato Lourenço, quien, en un experimento realizado en el edificio principal de la FM-USP y reportado en la revista Science of the Total Environment, había demostrado que la concentración de microplásticos era alrededor de tres veces más alta en los ambientes interiores que al aire libre.
Otra crítica señala que los estudios con células y animales casi siempre se concretan con partículas puras, sin los aditivos químicos que se emplean ampliamente y que alteran las características de los plásticos. A comienzos de 2024, investigadores del proyecto PlastChem, que reúne información sobre productos químicos presentes en los plásticos y sus efectos sobre el ambiente y la salud, publicaron un informe listando 16.000 compuestos (ingredientes brutos y aditivos) encontrados o que se piensa que se utilizan en plásticos. De ellos, 4.200 generan preocupación por ser persistentes, bioacumulativos, de fácil dispersión o tóxicos.
“Las evidencias científicas robustas de impactos adversos sobre la salud humana se conocen únicamente para algunos productos químicos plásticos, porque eso es sumamente difícil de estudiar”, le explicó a Pesquisa FAPESP la toxicóloga Jane Muncke, directora ejecutiva y directora científica de la organización no gubernamental suiza Food Packaging Forum. “La mayor parte de lo que se sabe es sobre el bisfenol A y otros bisfenoles, el dietiletil ftalato y otros ftalatos, éteres difenílicos polibromados, que se emplean como retardadores de llama, y sustancias de perfluoroalquil y polifluoroalquil. Todos se conocen porque perjudican la salud humana en niveles muy bajos. No se conoce ni debe asumirse ningún nivel de exposición seguro”, añadió.
Md. Akhlas Uddin / Pacific Press / Lightrocket via Getty ImagesEl desechado inadecuado contribuye a la dispersión de los microplásticos en el medio ambienteMd. Akhlas Uddin / Pacific Press / Lightrocket via Getty Images
Por ahora, lo que se sabe en carácter de efecto más directo sobre la salud humana proviene de un estudio de investigadores italianos publicado en marzo de 2024 en The New England Journal of Medicine. En dicho trabajo, el médico Raffaele Marfella −de la Universidad de la Campania, en Italia− y colaboradores realizaron un seguimiento durante alrededor de tres años de la salud de 257 personas que se habían sometido a un procedimiento quirúrgico para la extracción de placas de grasa (ateromas) de las carótidas, las principales arterias que irrigan el cerebro. Las placas de 150 participantes contenían partículas de microplásticos (mayoritariamente polietileno), mientras que las de los otros 107 se encontraban libres de esos contaminantes. Al final del estudio, la proporción de personas que había sufrido infartos, accidentes cerebrovasculares o que habían fallecido por diversos motivos era 4,5 veces mayor en el primer grupo que en el segundo.
Si bien el estudio es asociativo y no permite establecer una relación causa-efecto, los investigadores intuyen que el aumento de estos problemas se debe en parte a la presencia de los microplásticos y nanoplásticos. “Nuestro estudio sugiere que los micro y nanoplásticos en las placas de ateromas pueden exacerbar la inflamación y el estrés oxidativo en el endotelio vascular. Estos efectos pueden desestabilizar las placas y volverlas más vulnerables a la ruptura, lo que puede derivar en eventos cardiovasculares agudos como los infartos de miocardio o los derrames”, afirmó Marfella en declaraciones a Pesquisa FAPESP.
Él y los otros investigadores no descartan la posibilidad de que otros fenómenos expliquen el incremento de los problemas cardiovasculares. “Los mecanismos alternativos incluyen la posibilidad de que los microplásticos sirvan como transportadores de otras sustancias nocivas, que pueden contribuir aún más para la inflamación sistémica y la disfunción endotelial. Asimismo, ciertas condiciones patológicas preexistentes, tales como el síndrome metabólico o la diabetes, pueden predisponer a los individuos tanto a la mayor acumulación de microplásticos como a los riesgos cardiovasculares”, añadió.
En el intento por descubrir si los microplásticos pueden agravar la formación de ateromas, el cardiólogo Kleber Franchini y su equipo del Instituto Dante Pazzanese de Cardiología, en São Paulo, pusieron en marcha en octubre la etapa piloto de un estudio que apunta a realizar un seguimiento de 2.000 personas en el transcurso de dos años. El objetivo es verificar si la presencia de micro y nanoplásticos en la sangre –y también en qué concentración– influye sobre la extensión de las placas de ateromas en las arterias del corazón. “Estudios recientes muestran que la formación de las placas de ateromas tiene un origen inflamatorio y, aparentemente, el mero aumento del colesterol no sería suficiente como para causar este problema”, explica Franchini. “Si los micro y los nanoplásticos son inflamatorios, es posible que aumenten o aceleren la formación de placas”, supone.
Mientras no surgen más estudios de medición del efecto de los microplásticos y los nanoplásticos sobre la salud humana, lo que cada quien puede hacer es minimizar su exposición a los mismos disminuyendo la cantidad de utensilios y objetos plásticos en los hogares, evitando las ropas de fibras sintéticas y el consumo de bebidas y alimentos envasados en plástico, que cuando se los calienta liberan una mayor cantidad aún de estas partículas. Un estudio del año 2019 constató que un saquito de té sumergido en a agua a 95 grados Celsius libera 11.600 millones de partículas de microplástico y 3.100 millones de partículas nanoplástico por taza.
Pero resulta imposible librarse totalmente de ellos hoy en día, y esto quizá sea durante mucho tiempo imposible. La producción global de plásticos crece desde la década de 1950 y, durante los últimos 20 años, aumentó a razón de un 50 % por década, para llegar a 460 millones de toneladas en 2019. Una estimación reciente de la organización no gubernamental Earth Action indica que se arrojan a los mares anualmente 3,8 millones de toneladas de micro y nanoplásticos y otros 8,9 millones en los ambientes terrestres (ver gráfico abajo). Aun cuando la producción global de plásticos se interrumpiera completamente ahora, la cantidad de macro, micro y nanoplásticos que llega al ambiente seguiría elevándose durante mucho tiempo.
Alexandre Affonso / Revista Pesquisa FAPESP
Una expectativa de acción internacional con miras a empezar a controlar este problema quedó frustrada a finales de año. Entre el 25 de noviembre y el 1º de diciembre, alrededor de 3.000 delegados de más de 170 países se reunieron en Busan, en Corea del Sur, con el objetivo de intentar aprobar un tratado global contra la contaminación plástica. El documento venía debatiéndose desde hacía dos años y apuntaba a establecer reglas globales jurídicamente vinculantes para disminuir la contaminación plástica en el mundo teniendo en cuenta el ciclo completo de vida de los plásticos, desde la extracción y la producción del petróleo hasta el desechado y el reciclado. Empero, debido a la presión de los países productores de petróleo, el encuentro terminó resultando infructuoso.
En la revisión de Science, Thompson recordó que, si bien existen lagunas de conocimiento y de datos sobre los riesgos de los microplásticos, la acción política no debe hacerse esperar. “Puede justificársela con base en el principio de la precaución; por ende, posiblemente pueden y deben tomarse medidas ahora, a los efectos de disminuir las emisiones”, afirmó.
“Hay quienes sostienen que es necesario proscribir los plásticos, pero no es una salida razonable”, argumenta el químico Walter Waldman, de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) en su campus de la ciudad de Sorocaba. “Los plásticos permiten proteger los alimentos contra la contaminación e hicieron posible la existencia de materiales descartables en la práctica médica, con la consiguiente disminución de las infecciones. Son livianos, baratos y versátiles. El problema radica en que han ocupado el mercado y a su vez se ha afianzado una cultura de que el plástico es descartable. Es necesario mantener los plásticos en donde funcionan bien y reemplazarlos en donde su gestión se hace difícil”, afirma el investigador, quien recientemente puso en marcha un proyecto apoyado por la FAPESP con miras a rastrear los microplásticos en el organismo humano. “El sistema está montado y la industria debe asumir la responsabilidad de ayudar a hallar la solución en lugar de arrojarle el problema encima a los consumidores únicamente”, dice. “Lo que no es posible es que las cosas queden como están.”
Este artículo salió publicado con el título “La vida inmersa en microplásticos” en la edición impresa n° 347 de enero de 2025.
Proyectos 1. Evaluación de los efectos de los microplásticos secundarios en el sistema respiratorio de ratones BALBc y en cultivos de células de epitelio bronquial humano BEAS-2B (nº 21/10724-2); Modalidad Ayuda de Investigación – Regular; Investigadora responsable Regiani Carvalho de Oliveira (FM-USP); Inversión R$ 234.607,10. 2. Los microplásticos transportados por el aire: detección en muestras de aire ambiente y de tejido pulmonar y los efectos en células epiteliales pulmonares cultivadas (nº 19/02898-0); Modalidad Ayuda de Investigación – Regular; Investigadora responsable Thais Mauad (FM-USP); Inversión R$ 40.949,36. 3. Identificación y caracterización físicoquímica de microplásticos ambientales en la atmósfera y en tejido pulmonar humano (nº 19/03397-5); Modalidad Beca de posdoctorado; Investigadora responsable Thais Mauad (FM-USP); Becario Luís Fernando Amato Lourenço; Inversión R$ 254.097,97. 4. Rastreo espacial de microplásticos en sistemas y en tejidos biológicos (nº 23/18229-6); Modalidad Ayuda de Investigación – Regular; Investigador responsable Walter Ruggeri Waldman (UFSCar); Inversión R$ 285.237,79. 5. Nanotecnología supramolecular: diseño, materiales y dispositivos (nº 18/21489-1); Modalidad Proyecto Temático; Investigador responsable Henrique Eisi Toma (IQ-USP); Inversión R$ 2.233.694,64.
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