
マイクロプラスチックおよびナノプラスチック(MNP)が空気中から体内に侵入する主な経路の一つは呼吸器系ですが、これらの微粒子が肺に及ぼす影響についてはほとんど分かっていません。ウィーン医科大学(MedUni Vienna)の研究者らは、MNPが肺細胞に悪性変化を引き起こし、がんの発症につながる可能性があることを初めて示しました。この研究結果はJournal of Hazardous Materials誌に掲載され、プラスチック廃棄物の削減に向けた緊急対策の必要性を改めて浮き彫りにしました。
本研究では、ウィーン医科大学胸部外科および総合がんセンター所属のカリン・シェルヒ氏、バラツ・デーメ氏、ビュシュラ・エルンホファー氏らが率いるチームが、ポリスチレンマイクロプラスチックおよびナノプラスチック(PS-MNP)が様々な種類の肺細胞とどのように相互作用するかを解析しました。ポリスチレンは、食品包装やヨーグルトカップ、テイクアウト用コーヒーカップなどの使い捨て食器など、日用品に広く使用されているプラスチックです。
予想外の結果: 健康な (非がん性の) 肺細胞は、悪性がん細胞よりもはるかに多くの PS-MNP の非常に小さな粒子 (0.00025 ミリメートル) を取り込み、MNP に関連する健康リスクを再び示す生物学的変化で反応しました。
特に、粒子との接触後、健康な細胞では次のことが観察されました。
- 細胞の移動の増加、
- DNA損傷、
- 酸化ストレス、
- 細胞の成長と生存を促進するシグナル伝達経路の活性化。これらはすべて、がん発症の初期兆候と考えられています。
「特に衝撃的だったのは、健康な細胞のDNA損傷修復能力の低下と、通常なら細胞の成長を刺激する特定のシグナル伝達経路の同時活性化だ」と研究リーダーのカリン・シェルチ氏は述べた。
長期的な影響はまだ明らかではない。
肺がん細胞は同様の条件下では比較的影響を受けなかったものの、BNPへの短期曝露でさえ、健康な肺細胞を悪性化へと導くのに十分な影響を与える可能性がある。最近のデータによると、細胞はポリスチレン粒子に曝露されると防御機構を活性化することも示唆されている。
「抗酸化防御システムの活性化を観察しました。これは、細胞がプラスチック粒子によって引き起こされるストレスに対して積極的に自己防衛していることを示唆しています」と研究の筆頭著者であるビュシュラ・エルンホファー氏は説明する。
肺は、空気中のマイクロプラスチックへの曝露の主な経路の一つと考えられています。しかし、これらの粒子が肺細胞とどのように相互作用するかについては、これまでほとんど分かっていませんでした。「新たなデータは、懸念される反応を示しているのは健康な肺細胞であることを初めて示唆しています」と、研究の共著者であるバラス・デーメ氏は付け加えています。
これは、プラスチック汚染、慢性肺疾患、そしてがん発症との関連性について新たな疑問を提起し、環境医学と腫瘍生物学の交差点における学際的研究と、プラスチック廃棄物削減のための緊急対策の必要性を浮き彫りにしています。さらに、MNPへの曝露が肺に及ぼす長期的な影響は依然として不明であり、研究者らは緊急の研究が必要であると述べています。