0
Article Tier 2 Sign in to save

Advancing the hazard assessment of nanoplastic exposure under environmentally realistic conditions using human in vitro models

AI summary Read the abstract

Scientists testing realistic nanoplastics (like those from plastic bottles, not just lab-grade plastic beads) on human cells found they can cause cell damage, inflammation, and DNA harm—and these effects get worse with long-term exposure and when combined with other pollutants like cigarette smoke. This matters because most safety studies use short, simplified tests with idealized plastic particles, meaning real-world nanoplastic exposure from our food, water, and air could pose bigger health risks than previously thought.

Polymers
Body Systems
Study Type In vitro

Aquesta tesi doctoral, titulada "Avançant en l'avaluació de riscos de l'exposició als nanoplàstics en condicions ambientalment realistes mitjançant models humans in vitro", aborda la creixent preocupació sobre l'impacte potencial dels nanoplàstics (NPL) en la salut humana. A mesura que la producció de plàstics i la contaminació ambiental continuen augmentant, els microplàstics i nanoplàstics han sorgit com a contaminants preocupants a causa de la seva presència generalitzada a l'aire, l'aigua i els aliments, i el seu potencial per interactuar amb els sistemes biològics. Tanmateix, el coneixement actual sobre els seus efectes sobre la salut continua sent limitat, especialment en condicions d'exposició que reflecteixin de manera realista escenaris humans. L'objectiu principal d'aquesta tesi era avançar en la comprensió dels efectes biològics induïts pels nanoplàstics en models de cèl·lules humanes, amb un enfocament particular en la incorporació de característiques materials i condicions d'exposició realistes. Per aconseguir-ho, el treball emfatitza l'ús de nanoplàstics derivats de fonts ambientalment rellevants, incloent diferents tipus de polímers i materials que contenen additius, així com dissenys experimentals que van més enllà de les proves de toxicitat aguda convencionals. La tesi està estructurada com un compendi de quatre estudis científics, cadascun dels quals aborda un aspecte complementari de l'avaluació de riscos dels nanoplàstics. El primer estudi avalua la influència de les propietats fisicoquímiques en la internalització cel·lular i les respostes biològiques a curt termini en hepatòcits humans. En comparar nanoplàstics de poliestirè (PS), tereftalat de polietilè (PET) i àcid polilàctic (PLA), els resultats demostren que materials realistes com el PET i el PLA indueixen un estrès oxidatiu, danys genotòxics i respostes inflamatòries més pronunciats que les partícules de PS model, destacant la importància de la composició del polímer i les característiques de la superfície. El segon estudi se centra en el paper dels additius comparant els nanoplàstics de PET amb el PET dopat amb titani (PET-Ti) en cèl·lules immunitàries humanes. Les troballes mostren que la presència de titani no només facilita el seguiment de partícules i la dosimetria, sinó que també modula les respostes biològiques, en particular potenciant els efectes genotòxics. Això subratlla la rellevància dels nanoplàstics que contenen additius en l'avaluació de riscos. El tercer estudi investiga l'exposició tant a curt com a llarg termini als nanoplàstics de PET-Ti en cèl·lules epitelials pulmonars (BEAS-2B). Mentre que l'exposició aguda indueix estrès oxidatiu i genotòxic primerenc, l'exposició prolongada revela alteracions biològiques més complexes i persistents, incloent-hi la senyalització inflamatòria sostinguda, la inestabilitat genòmica i els canvis fenotípics associats a les primeres etapes de la transformació cel·lular. Aquests resultats demostren que els models d'exposició a llarg termini són essencials per capturar efectes que no es poden detectar en assaigs a curt termini. El quart estudi examina l'impacte de la coexposició a nanoplàstics de PET i condensat de fum de cigarrets (CSC) en condicions a llarg termini. L'exposició combinada condueix a una major genotoxicitat i fenotips relacionats amb la transformació en comparació amb les exposicions individuals, destacant la importància de tenir en compte la complexitat de l'exposició i les interaccions entre contaminants ambientals. En general, els resultats d'aquesta tesi demostren que els efectes biològics dels nanoplàstics estan fortament influenciats per les seves propietats fisicoquímiques, la presència d'additius, la durada de l'exposició i els escenaris de coexposició. És important destacar que les troballes mostren que els enfocaments tradicionals aguts d'un sol contaminant poden subestimar els possibles riscos per a la salut associats als nanoplàstics.

More Papers Like This

Article Tier 2

Harmful effects of true-to-life nanoplastics derived from PET water bottles in human alveolar macrophages.

AI summary Read the abstract

Researchers tested nanoplastics derived from actual PET water bottles on mouse lung immune cells, focusing specifically on cells that had internalized the particles. Even though the nanoplastics were taken up by 100% of cells at the highest dose, they did not cause outright cell death. However, they did trigger significant increases in reactive oxygen species and shifted the immune cells toward a pro-inflammatory state, suggesting that inhaled nanoplastics from everyday plastic products could promote chronic lung inflammation.

Article Tier 2

Atmospheric microplastic and nanoplastic: The toxicological paradigm on the cellular system

AI summary Read the abstract

This review examines how airborne microplastics and nanoplastics affect human cells after being inhaled into the lungs. Because these particles are tiny and lightweight, they can penetrate deep into lung tissue and potentially enter the bloodstream. Studies on human cell lines show that inhaled plastic particles can cause inflammation, oxidative stress, and DNA damage, raising concerns about long-term respiratory and systemic health effects.

Article Tier 2

Environmentally relevant aged nanoplastics amplify oxidative stress–associated inhalation toxicity and delay lung clearance

AI summary Read the abstract

Scientists tested how "real-world" plastic nanoparticles — the jagged, sun-damaged kind actually found in air, rather than the perfectly round ones typically used in lab studies — affect mouse lungs. They found these weathered, irregularly-shaped plastic bits caused nearly 4 times more lung inflammation and stuck around in the lungs twice as long (27 days vs 13 days) compared to smooth, unweathered particles. This suggests that the airborne microplastics we actually breathe in daily life could be more harmful to our lungs than previous lab studies using "clean" plastic particles have suggested

Article Tier 2

Hazard assessment of small-size plastic particles: is the conceptual framework of particle toxicology useful?

AI summary Read the abstract

Researchers reviewed the toxicological evidence for micro- and nanoplastic hazards using a particle toxicology framework, finding that most cell culture studies show effects only at high concentrations and that animal studies have not demonstrated overt toxicity — while concluding that realistic low-dose studies using tissue models that mimic mammalian architecture are urgently needed to properly assess human health risk.

Review Tier 2

Can the impact of micro- and nanoplastics on human health really be assessed using in vitro models? A review of methodological issues

AI summary Read the abstract

This review examines whether lab-based cell studies can reliably predict how micro and nanoplastics affect human health. The authors found significant inconsistencies in how researchers choose plastic particle types, doses, and exposure methods, making it hard to compare results across studies. The paper calls for standardized testing protocols so that lab findings can more accurately reflect real-world microplastic exposure risks to people.

Research digests by email

When a large batch of papers lands in the Atlas, we read through it and send a short write-up of what stood out.

Email me about

Share this paper