Microplásticos en la dieta y factores que influyen en su toxicidad
- Autores: Alicia Sánchez Pajarero
- Directores de la Tesis: Dinoraz Vélez Pacios (codir. tes.), Vicenta Devesa Pérez (codir. tes.), Rafael José Gavara Clemente (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2025
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alba Hernández Bonilla (presid.), Antonio Cilla Tatay (secret.), Silvia Pichardo Sánchez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología por la Universitat Politècnica de València
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RiuNet
- Resumen
Los plásticos que se vierten de forma descontrolada en el medio ambiente pueden fragmentarse por procesos bióticos y abióticos dando lugar a microplásticos (MPs). Estos MPs alcanzan las cadenas tróficas y, por ende, los alimentos y aguas que consumimos. Además de los monómeros que forman su polímero base, presentan aditivos incorporados durante su fabricación para conferirle las propiedades deseadas. Estos aditivos pueden tener un alto grado de toxicidad. Los estudios de toxicidad han mostrado que la exposición a MPs produce daños a distintos niveles. Aunque éstos se han realizado con MPs diseñados para la investigación científica carentes de los aditivos que hay en plásticos de uso cotidiano, que además no han experimentado un proceso de envejecimiento y empledaods a dosis muy elevadas.
El objetivo de la presente tesis doctoral ha sido la evaluación de la toxicidad intestinal de MPs procedentes de muestras de plásticos de uso cotidiano y el posible papel de sus aditivos en los efectos adversos. Los estudios iniciales se han llevado a cabo con materiales de diferente naturaleza (PET, HDPE, LDPE, PA, PS, PVC, PP). Se han caracterizado los aditivos por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) y por técnicas espectroscópicas. Empleando estos plásticos, fragmentados en MPs, se han identificado etapas previas a la absorción intestinal y factores que pudieran afectar su toxicidad final (envejecimiento, digestión gastrointestinal, cocinado, presencia de alimentos). Los MPs de PVC se han empleado posteriormente para la evaluación de la toxicidad de una exposición subcrónica sobre el entorno intestinal. Los estudios de toxicidad in vitro se han realizado empleando un modelo de mucosa intestinal, el cual se ha expuesto durante 6 días a MPs envejecidos y no envejecidos (0.1-0.05 mg/L, tamaño medio 4-6 micras) y a las fracciones solubles procedentes de su digestión gastrointestinal (bioaccesibles). Los estudios in vivo se han realizado dosificando por sonda gástrica a ratones BALB/c durante 2 meses con MPs de PVC envejecidos y no envejecidos (0.02 mg/día). En estos estudios se ha analizado la posible instauración de un proceso prooxidante y proinflamatorio, cambios en la permeabilidad y la morfología de la mucosa y, en animales, modificaciones en el metabolismo de la microbiota intestinal.
Los resultados evidencian la presencia de un gran número de plastificantes en los plásticos de LDPE, PA y PVC principalmente, destacando por su grado de toxicidad los derivados del ácido ftálico y el bisfenol A (BPA). El cocinado y la digestión gastrointestinal de estos MPs conlleva la liberación de aditivos, especialmente en presencia de grasa. La presencia de una matriz alimentaria durante el proceso de digestión reduce la cantidad de aditivos disponibles para su posterior absorción. El envejecimiento, tanto en cámara UV como en condiciones naturales, favorece la liberación de aditivos, especialmente en el PVC (15-69%).
Los estudios de toxicidad in vitro realizados con PVC muestran una afección de la permeabilidad intestinal y un aumento de la respuesta prooxidante, tanto de las partículas como de las fracciones bioaccesibles, indicando que los MPs pero también los aditivos liberados durante la digestión gastrointestinal pueden ejercer un efecto tóxico. Estos datos se han confirmado in vivo. Los animales tratados con MPs presentan un tejido intestinal con un aumento de las especies reactivas (ROS/RNS) (20-43%) y de los peróxidos lipídicos (28-31%) y un mayor contenido de citoquinas proinflamatorias (IL-1ß:229%, TNF-α: 68-182%). Además, la exposición afecta el metabolismo microbiano con reducciones de los ácidos grasos de cadena corta (ácido acético: 32-57%, propiónico: 59-82%: butírico: 43-72%).
Esta tesis ha evidenciado que los MPs, tal y como llegan a nuestra dieta, pueden tener un efecto adverso sobre el entorno intestinal y ha identificado una serie de etapas y factores que pueden influir en el efecto tóxico final.
