Nell’ambito del Workshop tenutosi a Taranto in occasione della Giornata Europea del Mare 2025,
Paolo Roberto Saraceni di ENEA – Ricercatore del Dipartimento Sostenibilità, Circolarità e Adattamento al Cambiamento Climatico dei Sistemi Produttivi e Territoriali (SSPT), ha illustrato la sua ricerca relativa agli effetti tossicologici delle nanoplastiche di polistirene (PS-NPs) (Fig.1) su modelli cellulari di pesci marini e d'acqua dolce: le linee cellulari RTG-2 (trota iridea) e SAF-1 (orata) (Ref.1).
Il dott. Saraceni ha evidenziato che le nanoplastiche di taglia inferiore (20 nanometri) inducono una maggiore citotossicità rispetto alle particelle plastiche più grandi (80 nanometri). Le immagini al microscopio elettronico a trasmissione e confocale, evidenziano che le nanoplastiche di 20 nanometri entrano nella cellula creando rotture sulla membrana cellulare, mentre quelle di 80 nanometri vengono internalizzate tramite meccanismi di endocitosi (Fig.2). Entrambe le nanoplastiche sono in grado di attraversare il citoplasma e localizzarsi all’ interno dei nuclei delle cellule (Fig.3).
In particolare, l’esposizione delle cellule SAF-1 (orata) alle nanoplastiche di 20 nanometri, causa danni strutturali alle cellule e alterazioni morfologiche caratteristiche del processo di morte cellulare programmata (apoptosi) (Fig.4).
Le analisi molecolari, realizzate tramite la tecnologia dell’RNA-sequencing, mostrano un’elevata alterazione dell'espressione genica in seguito al trattamento con le nanoplastiche: la disregolazione di alcune vie metaboliche cellulari fondamentali per la funzionalità cellulare e la risposta allo stress inducono la morte per apoptosi.
Paolo Roberto Saraceni ha inoltre richiamato l’attenzione su studi recenti che hanno rilevato la presenza di microplastiche e nanoplastiche (MNPs) in quasi tutti gli organi del corpo umano, inclusi il cervello e la placenta (Ref. 2,3). Queste particelle possono potenzialmente entrare nell’organismo attraverso diverse vie, tra cui l’alimentazione, la respirazione, l’assorbimento cutaneo e le iniezioni mediche. La loro capacità di superare le barriere biologiche fondamentali, come la barriera ematoencefalica e la placenta, e di accumularsi in organi e tessuti, solleva serie preoccupazioni per la salute umana.
L’intervento del dott. Saraceni evidenzia come le micro e nanoplastiche costituiscano anche un rilevante rischioecotossicologico per gli organismi acquatici.
I dati presentati mettono in luce la necessità di valutare non solo l’impatto di queste particelle sugli ecosistemi marini, ma anche le possibili ripercussioni sulla salute umana, considerando la loro potenziale trasmissione lungo la catena alimentare.
Questo scenario sottolinea l’urgenza di promuovere politiche di sostenibilità volte alla riduzione dell’uso della plastica e allo sviluppo di materiali alternativi a minore impatto ambientale.
References
1_ Polystyrene nanoplastics as an ecotoxicological hazard: cellular and transcriptomic evidences on marine and freshwater in vitro teleost models. Sci Total Environ. 934:173159, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173159.
2_ Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains. Nat Med 31, 1114–1119 https://doi.org/10.1038/s41591-024-03453-1
3_ First evidence of microplastics in human placenta. Environ Intern. 146:106274 https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106274.
Fig.1. Immagini al microscopio elettronico a trasmissione (TEM) delle nanoplastiche usate nello studio.
Fig.2. Immagini al microscopio elettronico a trasmissione delle cellule trattate con le nanoplastiche di polistirene di 20 e 80 nanometri. A) Le nanoplastiche di 20 nanometri rompono la membrana cellulare e penetrano nel citoplasma (frecce rosse). B) Le nanoplastiche di 80 nanometri (giallo) si localizzano dentro le cellule all’ interno di lisosomi e fagosomi (frecce rosse).
Fig.3. Immagini al microscopio confocale a fluorescenza delle cellule SAF-1 di orata trattate con le nanoplastiche. Le nanoplastiche di 20 nanometri (rosso) e di 80 nanometri (verde) si localizzano all’interno dei nuclei delle cellule (blu) (frecce bianche).
