Investigadores de University College London, la Universidad de Birmingham y Kingston University han logrado un avance significativo en el estudio de los microplásticos al desarrollar una técnica que permite visualizar estas partículas dentro de cuerpos vivos sin necesidad de biopsias o disección, según un estudio publicado en la revista Advanced Science.

El método, conocido como imagen fotoacústica, utiliza pulsos de luz láser dirigidos hacia los tejidos. Esta luz es absorbida por los microplásticos, cada uno de los cuales tiene una huella de absorción única, y genera ondas sonoras de alta frecuencia que son detectadas por sensores de ultrasonido para crear un mapa detallado de la ubicación de las partículas dentro del cuerpo, según explicó Stephen Patrick, profesor de imagen médica en UCL.

En los experimentos, los ratones fueron inyectados con una cantidad controlada de microplásticos, aproximadamente medio miligramo por experimento, "que para visualizarlo parecería una pequeña pizca de sal muy fina", dijo Patrick a Refractor. El equipo pudo rastrear con precisión cómo las partículas se movían a través del tejido vivo durante meses en lugar de días, lo que se asemeja más fielmente a su trayectoria en el cuerpo humano.

Los investigadores pudieron observar dónde se acumulan las partículas, cuánto tiempo persisten y si contribuyen a enfermedades que afectan el cerebro, los vasos sanguíneos y otros órganos, según el estudio.

"El método se basa en los pigmentos de los microplásticos, típicamente aquellos introducidos en los plásticos de consumo para proporcionar color", dijo Patrick. Los microplásticos negros, grises, verdes y azules son los más fácilmente detectables, por lo que los investigadores probaron el método con microplásticos de artículos de plástico de consumo estándar, "incluyendo tapas de bolígrafos negros (del tipo que podrías masticar) y tapas verdes de botellas de squash, que han demostrado liberar microplásticos cuando las giras para abrirlas y cerrarlas de la botella", añadió Patrick.

La técnica ha detectado hasta ahora microplásticos comunes como el polipropileno, típicamente encontrado en contenedores de alimentos y tazas de café, y el polietileno, que se encuentra en bolsas de plástico de un solo uso, según el estudio.

"Si conocieras la distribución típica de colores de microplásticos encontrados en el cuerpo, entonces podrías extrapolar con más precisión la cantidad presente basándote en la fracción visible", explicó Patrick. Sin embargo, la técnica solo puede proporcionar una subestimación por ahora, según reconoció el investigador.

Existe una creciente preocupación sobre el efecto que los microplásticos están teniendo en el cuerpo humano. Han sido encontrados en la sangre, órganos y tejidos, y han sido vinculados con cáncer, ataques cardíacos y problemas reproductivos, según reportes previos.

Hasta ahora, había sido difícil estudiar estas diminutas piezas de plástico dentro de tejido vivo. Los métodos existentes típicamente dependen de biopsias o análisis de tejido después de la disección, pero esto limita lo que los investigadores pueden observar a lo largo del tiempo, según el estudio.

Los microplásticos también necesitan ser etiquetados químicamente, lo que puede cambiar su comportamiento y limitar cuán realísticamente pueden ser estudiados. Las técnicas basadas en químicos pueden "confundir las grasas del cuerpo con microplásticos, con alto contenido de polietileno encontrado en cerebros que probablemente esté contaminado por una señal similar de ácidos grasos", dijo Patrick.

"Mientras que las grasas no dan una señal fotoacústica en las longitudes de onda que hemos estado usando para detectar microplásticos, necesitamos hacer más trabajo para confirmar que no hay pigmentos similares que contaminen la señal en el cuerpo que puedan ser malinterpretados", agregó.

El nuevo enfoque ha sido validado para detectar microplásticos individuales de hasta aproximadamente 45 micrones, que es más pequeño que el ancho de un cabello humano típico, según el estudio.

"Por debajo de esto, aún no hemos validado la técnica, pero los resultados actuales no publicados sugieren que estos deberían ser detectables (incluso nanoplásticos) en concentraciones reportadas como encontradas en el cuerpo en estudios previos (en el orden de baja concentración mg/mL). Para concentraciones aún más pequeñas, esto puede ser un desafío", dijo Patrick.

Patrick cree que la precisión de la técnica puede mejorarse con "algunos trucos y formas inteligentes de recopilar y procesar señales", ya que el trabajo inicial "usó una configuración bastante simple con procesamiento mínimo de imágenes, por lo que definitivamente podemos ir más allá de lo que hemos mostrado hasta ahora en términos de detectar partículas pequeñas y detectar cantidades muy pequeñas", según declaró.

Un estudio clínico futuro ideal, según Patrick, validaría las mediciones fotoacústicas contra otras medidas independientes, "por ejemplo, en análisis basados en tejido o biopsia en una cohorte de pacientes que esperaban tener tejido removido de todos modos para otros procedimientos relacionados con el diagnóstico y tratamiento de enfermedades específicas".

Este tipo de validación "sería necesaria antes de que la técnica pudiera usarse por sí sola como una medida del contenido de microplásticos en pacientes", dijo.

Los estudios futuros pueden incluir los mecanismos generales de transporte, retención y eliminación en todo el cuerpo, y cómo estos dependen del tamaño, forma y enfermedad subyacente de los microplásticos, y cómo esto se relaciona con enfermedades vasculares y cirrosis hepática, según el investigador.

La neurodegeneración es otra área de interés, particularmente si los microplásticos actúan como sitios de siembra para la formación de agregados de proteínas beta-amiloide o alfa-sinucleína asociados con las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, respectivamente, según Patrick.

El desarrollo de esta técnica representa un paso significativo en la comprensión de cómo los microplásticos interactúan con el cuerpo humano a largo plazo, permitiendo a los científicos observar procesos que antes solo podían inferirse a través de análisis post mortem o biopsias invasivas. La capacidad de rastrear estas partículas en tiempo real durante períodos prolongados podría proporcionar evidencia crucial sobre su papel en diversas enfermedades crónicas y ayudar a desarrollar estrategias para mitigar su impacto en la salud pública.