Los nanoplásticos destruyen el sistema intestino-hígado-cerebro: una nueva amenaza para la enfermedad de Alzheimer.

Científicos de la Universidad de Monash (Australia) y la Universidad de Tecnología del Sur de China (China) han publicado un estudio preclínico detallado en Environmental Science & Technology que demuestra que las dosis equivalentes a la contaminación de fondo de nanoplásticos de poliestireno (PSNP) no solo pueden mejorar las manifestaciones cerebrales clásicas de la enfermedad de Alzheimer (EA), sino también propagar la patología más allá del sistema nervioso central a lo largo del eje intestino-hígado-cerebro.

Prerrequisitos

La contaminación plástica es un factor ambiental universal, y los nanoplásticos (<100 nm) permean todos los ecosistemas. Su impacto en la salud ha suscitado serias preocupaciones en los últimos años, pero su relación con las enfermedades neurodegenerativas es poco conocida.

Modelo y diseño

• Modelo animal: ratones transgénicos APP/PS1 que reproducen marcadores clave de la EA (acumulación de β-amiloide, patología tau).
• Exposición: La ingesta de 50 nm de PSNP en el agua potable en niveles de 0,1 a 1 mg/kg/día durante 12 semanas es un rango realista para los humanos.
• Evaluación de funciones cognitivas: test del laberinto de Morris y reconocimiento de objetos.
  • Análisis de tejido:
  • Inmunohistoquímica cerebral (marcadores Iba1, GFAP, β-amiloide, p-tau)
  • Secuenciación del ARNr 16S de heces para la microbiota
  • Histología hepática (tinción HE, Oil Red O)
  • Perfil sistémico de citocinas plasmáticas (ELISA para IL-6, TNF-α)

Resultados clave

1. Neuroinflamación y neurodegeneración aceleradas

• Respuesta microglial y astrocítica: La cantidad de microglia Iba1⁺ y astrocitos GFAP⁺ en el hipocampo y la corteza aumentó entre un 45 y un 60 % en comparación con APP/PS1 no expuesto (p < 0,01).
• Placas amiloides y p-tau: el área de la placa aumentó un 35% y la tau fosforilada (p-tau) aumentó un 28% (p<0,05).
• Déficit cognitivo: En el laberinto de Morris, el tiempo para encontrar la plataforma oculta aumentó un 40% y en la prueba de reconocimiento de objetos, el índice de discriminación cayó un 30% (p<0,01).

2. Disbiosis intestinal e intestino permeable

• Disminución de la α-diversidad: el índice de Shannon en la microbiota disminuyó un 20% (p<0,05).
• Aumento de géneros proinflamatorios: Escherichia/Shigella y Enterococcus aumentaron un 60%, mientras que los beneficiosos Lactobacillus disminuyeron un 45%.
• Función de barrera intestinal: la expresión de la proteína ZO-1 en el epitelio disminuyó en un 50%, lo que estuvo acompañado de un aumento de 2 veces en los niveles de lipopolisacárido (LPS) plasmático (p < 0,01).

3. Daño hepático e inflamación sistémica

• Grado de esteatosis: según la tinción Oil Red O, la proporción de inclusiones grasas en el hígado aumentó 3,5 veces.
• Cambios similares a la hepatitis: aumento de la infiltración de fagocitos y fibrosis sin alcohol.
• Citocinas sistémicas: IL-6 y TNF-α en plasma aumentaron 2,0 y 1,8 veces, respectivamente (p<0,01).

Mecanismo de propagación axial

Los investigadores proponen que los nanoplásticos alteran la microbiota, causando permeabilidad intestinal y la translocación de endotoxinas bacterianas al hígado. Allí, se produce daño metabólico e inflamatorio que afecta la capacidad del hígado para desintoxicar neurotoxinas y aumenta los niveles sistémicos de mediadores proinflamatorios. Estos factores, al liberarse en el cerebro, desencadenan y aceleran los procesos neurodegenerativos clásicos de la EA.

Declaraciones de los autores

“Nuestros datos demuestran por primera vez que los nanoplásticos actúan no localmente, sino sistémicamente, agravando no solo los aspectos cerebrales, sino también hepáticos e intestinales de la enfermedad de Alzheimer”, afirma el profesor Pu Chun Ke, autor principal. “Esto pone de relieve la urgente necesidad de limitar la exposición ambiental a las nanopartículas e investigar medidas para proteger los tejidos de barrera del organismo”.

En la discusión, los autores destacan los siguientes puntos clave:

• Efecto sistémico de los nanoplásticos.
  «Nuestros datos muestran que incluso niveles ecológicamente realistas de nanoplásticos de poliestireno no se limitan a efectos neurotóxicos locales, sino que desencadenan una cascada de trastornos inflamatorios y metabólicos a lo largo del eje intestino-hígado-cerebro», señala el profesor Pu Chun Ke.

• Destrucción de las funciones de barrera.
  «La violación de la integridad del epitelio intestinal y la consiguiente translocación de endotoxinas microbianas al torrente sanguíneo sistémico agravan significativamente no solo los procesos hepáticos, sino también los neuroinflamatorios», enfatiza el coautor, el Dr. Li Wang.

• Necesidad de control ambiental:
  “Nuestros hallazgos exigen una reconsideración de los niveles permitidos de nanoplásticos en el agua potable y los productos alimenticios, y fomentan el desarrollo de estrategias de barrera y probióticos para proteger contra sus efectos nocivos”, afirma la Dra. Mei Zhang.

Perspectivas y recomendaciones

• Control ambiental: endurecer los límites para los nanoplásticos en el agua potable y en la cadena alimentaria.
• Seguimiento médico: en pacientes con demencia del SNC, evaluar el estado del intestino y del hígado para detectar disbiosis y esteatohepatitis no alcohólica.
• Estudios futuros: evaluar el efecto de otros tipos de nanoplásticos (PET, PVC) y la posibilidad de neuroprotección mediante probióticos o terapia de barrera.

Este estudio sitúa a los nanoplásticos entre los nuevos factores de riesgo de enfermedades sistémicas y neurodegenerativas que requieren atención inmediata tanto por parte de los ambientalistas como de los médicos.