Un recente studio condotto dalla divisione SSPT-BIOTEC di ENEA, in collaborazione con CNR e Università della Tuscia, ha dimostrato che le nanoplastiche di polistirene causano la morte cellulare negli organismi marini. La ricerca, pubblicata sulla rivista Science of the Total Environment, ha impiegato analisi cellulari, molecolari e omiche in modelli in vitro di orata e trota iridea, rivelando i meccanismi biologici attraverso i quali le nanoplastiche inducono tossicità cellulare.
Lo studio ha evidenziato, mediante l'uso di tecniche ultrastrutturali di microscopia elettronica e confocale, che le nanoparticelle di polistirene di 20 e 80 nanometri interagiscono con le membrane cellulari e vengono internalizzate nel citoplasma appena 30 minuti dopo dall'inizio del trattamento, traslocando successivamente all’interno del nucleo delle cellule. Le nanoplastiche di 20 nanometri hanno mostrato una maggiore tossicità, riducendo i livelli di ATP intracellulare, compromettendo gravemente la morfologia delle cellule e determinandone la morte per apoptosi.

L'analisi dell'espressione genica, condotta tramite RNA sequencing, ha evidenziato che il trattamento con le nanoplastiche di 20 nanometri modifica significativamente il profilo trascrittomico delle cellule, alterando diverse vie di segnalazione molecolari essenziali per la loro sopravvivenza, come l'adesione cellulare, il metabolismo del carbonio, il ciclo cellulare e l'attività del reticolo endoplasmatico e dei mitocondri.
I risultati di questo studio evidenziano quindi che la salute degli ecosistemi acquatici e terrestri, strettamente interconnessa, può essere gravemente compromessa dalla diffusione dell'inquinamento da nanoplastiche, con conseguenti potenziali impatti anche sulla salute umana. Considerando che la produzione di plastica nel mondo è stata di oltre 400 milioni di tonnellate nel 2022 ed è destinata a triplicare entro il 2060 (2), è urgente sviluppare politiche e strategie di sostenibilità che promuovano l’adozione di sistemi produttivi finalizzati alla sostituzione dei materiali plastici, al fine di ridurne l'impatto sugli organismi e tutelare la biodiversità.

Saraceni PR, Miccoli A, Bada A, Taddei AR, Mazzonna M, Fausto AM, Scapigliati G, Picchietti S doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.173159