Обнаружение микро- и нанопластика (МНП) в человеческих тканях вызывает растущую обеспокоенность относительно их биологических эффектов на функции тканей и клеток. Хотя предыдущие исследования изучали взаимодействие МНП с клетками, большинство из них фокусировались на ограниченном числе типов клеток и пластиков. В настоящей работе представлено комплексное количественное исследование того, как различные типы нанопластика (НП) ассоциируются с разнообразными типами клеток и влияют на них в физиологически релевантных условиях.

Используя микрофлюидическую калиброванную флуоресцентную микроскопию, исследователи количественно оценили накопление НП в клетках in vitro и сопоставили клеточные концентрации НП с уровнями, зарегистрированными в человеческих тканях. Было обнаружено, что хотя клеточно-ассоциированный НП может постепенно высвобождаться in vitro, он сохраняется in vivo более одного месяца без обнаружимого снижения концентрации в модели на мышах.

Исследователи установили, что воздействие НП при этих концентрациях широко нарушает пролиферацию клеток у эпителиальных, эндотелиальных клеток, фибробластов и иммунных клеток, причём чувствительность зависит от типа клеток. Воздействие НП также снижает подвижность Т-клеток и фибробластов, тогда как у макрофагов наблюдались более сложные эффекты.

С механистической точки зрения, ассоциация НП с клетками и трансэпителиальный транспорт вовлекали не только классические регуляторы эндоцитоза, но и пути, связанные с транспортом ионов и воды. Особо отмечается, что ассоциация и высвобождение НП были высокочувствительны к внеклеточной жидкостной среде в физиологическом диапазоне.

Путём тестирования ингибиторов этих путей исследователи идентифицировали молекулы, которые снижают ассоциацию НП с клетками и способствуют их высвобождению. Далее были сравнены распространённые типы НП, обнаруженные в образцах человека и широко используемые в исследованиях: полистирол (ПС), полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП). Хотя эти НП сходным образом нарушали пролиферацию и подвижность, они демонстрировали заметно различную динамику клеточной ассоциации и высвобождения.

Эти результаты раскрывают влияние нанопластика на функции клеток тканей и выявляют новые регуляторные пути, устанавливая количественную основу для изучения взаимодействий НП с клетками в биологически релевантных условиях. Полученные данные имеют важное значение для понимания потенциальных рисков загрязнения нанопластиком для здоровья человека и могут способствовать разработке стратегий по снижению его негативного воздействия на организм.