Los microplásticos con una "corona" de proteínas de suero interrumpen el trabajo de las neuronas y la microglía.

Científicos de DGIST (Corea del Sur) han demostrado que, cuando los microplásticos entran en entornos biológicos (por ejemplo, la sangre), se llenan rápidamente de proteínas, formando la denominada corona proteica. En el experimento, estas partículas "coronadas" provocaron una reorganización significativa del proteoma en neuronas y microglía: la síntesis de proteínas, el procesamiento del ARN, el metabolismo lipídico y el transporte entre el núcleo y el citoplasma se vieron afectados; simultáneamente, se activaron señales inflamatorias. Conclusión: los microplásticos asociados a proteínas podrían ser biológicamente más peligrosos que las partículas "desnudas". El artículo se publicó en Environmental Science & Technology.

Antecedentes del estudio

• Los microplásticos y nanoplásticos (MNP) ya se encuentran en tejidos humanos, incluido el cerebro. Entre 2024 y 2025, grupos independientes confirmaron la presencia de MNP en el hígado, los riñones y el cerebro de personas fallecidas, y mostraron concentraciones crecientes con el tiempo. Un estudio independiente encontró microplásticos en el bulbo olfatorio, lo que indica una derivación nasal al sistema nervioso central.
• Cómo penetran las partículas en el cerebro. Además del tracto olfativo, numerosos estudios y revisiones en animales indican la posibilidad de que los micronanoplásticos atraviesen la barrera hematoencefálica (BHE), con la consiguiente neuroinflamación y disfunción del tejido nervioso.
• La "corona proteica" determina la identidad biológica de las partículas. En entornos biológicos, las superficies de las nanopartículas se cubren rápidamente con proteínas adsorbidas (corona proteica), y es esta corona la que determina qué receptores reconocen la partícula, cómo se distribuye entre los órganos y su toxicidad. Esto está bien descrito en nanotoxicología y se está aplicando cada vez más a los microplásticos y nanoplásticos.
• Conocimientos sobre neurotoxicidad hasta la fecha. Experimentos y revisiones in vivo han vinculado la exposición a MNP con una mayor permeabilidad de la BHE, activación microglial, estrés oxidativo y deterioro cognitivo. Sin embargo, los datos mecanísticos a nivel del proteoma, específicamente en neuronas y microglía humanas, han sido limitados.
• ¿Qué tipo de "vacío" llena un nuevo artículo de Environmental Science & Technology? Los autores compararon sistemáticamente por primera vez los efectos de los microplásticos "coronados" con proteínas séricas frente a partículas "desnudas" en el proteoma de neuronas y microglía, demostrando que es la corona la que amplifica los cambios desfavorables en los procesos celulares fundamentales. Esto acerca el problema ambiental de los MNP a mecanismos moleculares específicos de riesgo para el cerebro.
• ¿Por qué es esto importante para la evaluación de riesgos? Las pruebas de laboratorio de toxicidad de plásticos sin considerar el coronavirus podrían subestimar el peligro; es más correcto modelar el impacto de las partículas en presencia de proteínas (sangre, líquido cefalorraquídeo), lo cual ya se recomienda en artículos de revisión.

¿Qué hicieron exactamente?

• En el laboratorio, se incubaron microplásticos en suero de ratón para formar una "corona" de proteínas en la superficie de las partículas. Posteriormente, estas se expusieron a células cerebrales: neuronas cultivadas (ratón) y microglía (línea humana). Tras la exposición, se examinó el proteoma de las células mediante espectrometría de masas.
• A modo de comparación, también se evaluó el efecto del microplástico "desnudo" (sin la corona). Esto permitió determinar qué proporción de la señal tóxica es transmitida por la capa proteica de la partícula.

Resultados clave

• La corona proteica altera la personalidad del plástico. Como lo prevén las leyes de la nanotoxicología, las micropartículas adsorben una capa heterogénea de proteínas en el suero. Estos complejos provocaron cambios mucho más pronunciados en la expresión proteica en las células cerebrales que las partículas "desnudas".
• Afectando los procesos básicos de la célula. Con microplásticos "coronados", se redujeron los componentes de la maquinaria de traducción y procesamiento del ARN, se alteraron las vías del metabolismo lipídico y se interrumpió el transporte nucleocitoplasmático; es decir, se vieron afectadas las funciones fundamentales de supervivencia y plasticidad de la célula nerviosa.
• Activación de la inflamación y el reconocimiento. Los autores describieron la activación de programas inflamatorios y vías de reconocimiento de partículas celulares, lo cual podría contribuir a la acumulación de microplásticos en el cerebro y a la irritación crónica de las células inmunitarias cerebrales.

¿Por qué es esto importante?

• En la vida real, los microplásticos y nanoplásticos casi nunca están "desnudos": se cubren inmediatamente de proteínas, lípidos y otras moléculas ambientales: una corona que determina cómo interactúa la partícula con las células, si atraviesa la barrera hematoencefálica y qué receptores la detectan. El nuevo trabajo demuestra directamente que es la corona la que puede aumentar el potencial neurotóxico.
• El contexto aumenta la alarma: estudios independientes han encontrado microplásticos en el bulbo olfatorio humano e incluso niveles aumentados en los cerebros de personas fallecidas; revisiones discuten las vías de penetración de la BHE, el estrés oxidativo y la neuroinflamación.

¿Cómo se compara esto con los datos anteriores?

• Se ha descrito desde hace tiempo que, en el caso de las nanopartículas, la composición de la corona determina su identidad biológica y su captura por macrófagos y microglía. Se está recopilando un conjunto similar de datos para microplásticos, incluyendo estudios sobre el efecto de la corona del tracto gastrointestinal y el suero en la captura celular. El nuevo artículo es uno de los primeros análisis proteómicos detallados específicamente en células cerebrales.

Restricciones

• Se trata de un modelo celular in vitro: muestra los mecanismos, pero no responde directamente a preguntas sobre la dosis, la duración y la reversibilidad de los efectos en el organismo.
• Se utilizaron tipos específicos de partículas y corona proteica; en un entorno real, la composición de la corona cambia (sangre, líquido cefalorraquídeo, moco respiratorio, etc.) y, con ello, sus efectos biológicos. Se requieren modelos animales y biomonitoreo en humanos.

Lo que esto podría significar para la evaluación de riesgos y las políticas

• Los sistemas de prueba de toxicidad plástica deben incluir una etapa de “corona” en los biofluidos relevantes (sangre, líquido cefalorraquídeo), de lo contrario subestimamos el riesgo.
• Para los reguladores y la industria, este es un argumento para reducir las emisiones de microplásticos, acelerar el desarrollo de materiales con menor afinidad por las coronas proteicas e invertir en el monitoreo de plásticos en alimentos, aire y agua. Las revisiones enfatizan que la estandarización de las mediciones y la contabilidad de las coronas son prioridades inmediatas.

Lo que el lector debe hacer hoy

• Reduzca el contacto con fuentes de microplásticos: elija agua filtrada del grifo en lugar de agua embotellada, evite calentar alimentos en plástico si es posible, lave las prendas sintéticas a baja temperatura o con filtros de microfibra. (Estos consejos no se han extraído del artículo, pero concuerdan con las revisiones de riesgos actuales).

Fuente: Ashim J. et al. Los complejos de coronación microplástica de proteínas desencadenan cambios en el proteoma en células neuronales y gliales derivadas del cerebro. Ciencia y tecnología ambiental.https://doi.org/10.1021/acs.est.5c04146