El efecto de las partículas de plástico en las membranas celulares
Cada año millones de toneladas de residuos de plásticos contaminan el medio ambiente. Estas sustancias, antes de entrar en la cadena alimentaria, se dividen y dar lugar a micro y nanopartículas. Es bien sabido que las partículas de plástico transportan sustancias tóxicas, pero el efecto que causan en los seres vivos se desconoce. Al entrar las nanopartículas en el organismo vivo, la primera barrera con la que se enfrentan es la membrana celular. El equipo del proyecto NANOPLAST (A computational study of the interaction between nanoplastic and model biological membranes), financiado con fondos europeos, investigó los mecanismos implicados en el daño a la membrana celular tras su interacción con fragmentos de plástico. Se desarrollaron herramientas informáticas para simular la interacción entre nanopartículas de polímeros comunes y las membranas lipídicas. Además, se emplearon modelos moleculares de grano grueso (simplificados) para los dos polímeros hidrofóbicos más comunes, el polipropileno (PP) y el polietileno (PE). Con ellos se estudió la interacción de nanopartículas de polímeros con una membrana homogénea formada por un solo tipo de lípido y una membrana heterogénea lateralmente formada por una mezcla de varios tipos de lípidos. Esta última constituía el modelo más realista de la membrana plasmática, cuya composición lipídica es extremadamente rica. En NANOPLAST se describió también el comportamiento de tres polímeros hidrofóbicos en modelos de bicapa lipídica: polietileno (PE), polipropileno (PP) y poliestireno (PS). Se observó que sus comportamientos al interaccionar con membranas homogéneas no eran iguales. Por ejemplo, el PP y el PS se disolvían en el centro de la bicapa, mientras que el PE formaba agregados líquidos. El comportamiento de los tres polímeros difería también en las membranas heterogéneas. Los cambios de la estructura de la membrana y la organización lateral de los lípidos podrían plantear un problema para la función de las proteínas de membrana y otros componentes, lo que alteraría el funcionamiento global de la célula. Por consiguiente, la caracterización de la interacción entre las partículas de plástico y las membranas celulares contribuiría a entender las bases químicas de su toxicidad en los organismos vivos. Actualmente, el plástico es una sustancia ubicua en la Tierra. Los resultados de NANOPLAST son un aviso sobre el impacto de esta sustancia en el planeta y la necesidad de entender sus efectos y reducir los residuos plásticos de forma eficaz.
Palabras clave
Membrana celular, nanopartículas, NANOPLAST, polímero hidrofóbico, lípido