Plástico no cérebro: estudo indica que partículas de 50 nanómetros alteram neurónios

O alarme em torno do plástico no cérebro tem-se concentrado sobretudo na quantidade que lá chega: a rapidez com que as concentrações aumentam e se, a certa altura, poderão ultrapassar um limiar capaz de lesar as células.

O tamanho das partículas, porém, tem merecido muito menos atenção - e um novo estudo indica que isso pode ser um erro.

Partículas de plástico com 50 e 250 nanómetros eram do mesmo material e foram administradas na mesma dose, mas comportaram-se de forma distinta no interior das células cerebrais. Só as mais pequenas desencadearam alterações.

Plástico no cérebro

Durante anos, o cérebro pareceu fora do alcance deste tipo de intruso. Uma barreira densa de células - a barreira hematoencefálica - filtra o que entra, impedindo que a maior parte dos detritos em circulação chegue ao tecido nervoso.

Ainda assim, um estudo veio revelar a presença de fragmentos de plástico em amostras de cérebro.

Nem todos os pedaços de plástico têm o mesmo tamanho. Os microplásticos, a categoria maior, podem ser mais pequenos do que um grão de pó.

Os nanoplásticos ficam abaixo de um milésimo de milímetro - pequenos o suficiente para contornar barreiras e penetrar em células individuais.

Investigadores da University of Eastern Finland (UEF) procuraram perceber se o tamanho, por si só, poderia alterar o que o plástico faz a uma célula nervosa.

O trabalho foi liderado pela investigadora de doutoramento Veronika Górová e por colegas do seu A. I. Virtanen Institute for Molecular Sciences.

À procura de alterações discretas

A equipa de Górová recorreu a neurónios corticais primários - células nervosas recém-obtidas de embriões de rato, em vez de uma linha celular robusta cultivada em laboratório.

Grande parte dos estudos anteriores sobre plástico dependia de doses elevadas e de partículas maiores em linhas de células cancerígenas, que pouco se assemelham a um cérebro em desenvolvimento.

No recipiente de cultura foram colocadas esferas de poliestireno - material presente em embalagens de espuma e em copos descartáveis - em três tamanhos: 50, 100 e 250 nanómetros de diâmetro.

Mesmo a maior partícula usada no estudo era invisível a olho nu. Um cabelo humano, com cerca de 80 000 nanómetros de largura, é centenas de vezes maior.

De forma crucial, as doses mantiveram-se baixas. Em vez de inundar as células para forçar uma resposta, a equipa optou por quantidades realistas e acompanhou o que acontecia durante 24 horas.

O objectivo era detectar mudanças subtis, não sinais evidentes de intoxicação.

No interior das células

Com microscopia de alta potência, as esferas maiores eram claramente visíveis, alojadas no interior dos neurónios.

À medida que mais plástico permanecia no líquido, mais as células o absorviam. As esferas mais pequenas eram demasiado diminutas para serem observadas por imagem, embora a equipa suspeitasse que também entravam.

Entrar na célula não significou, por si, dano. Com estas doses baixas, os neurónios mantiveram o metabolismo habitual e não mostraram indícios de morte celular. A maquinaria essencial continuou a funcionar como se nada tivesse mudado.

Os problemas só apareceram quando a equipa aumentou a dose muito para além do intervalo pretendido. Com plástico suficiente, as células acabavam por falhar - mas não nos níveis efectivamente usados no estudo.

Neurónios empurrados para um crescimento excessivo

A surpresa verdadeira surgiu na forma física das células. Os neurónios desenvolvem prolongamentos longos e finos chamados neuritos.

São eles que constituem a “cablagem” que liga uma região do cérebro a outra, e a distância que alcançam ajuda a determinar como um cérebro jovem se organiza.

Depois da exposição, a equipa mediu esses ramos. Os neurónios que contactaram com esferas de 50 nanómetros desenvolveram neuritos visivelmente mais longos do que as células não tratadas, enquanto as esferas de 100 e 250 nanómetros não produziram esse efeito.

Ou seja, apenas o tamanho mais pequeno levou os prolongamentos a crescer em excesso.

Mais comprido não é sinónimo de melhor. Numa rede em desenvolvimento, ramos que se estendem demasiado podem perturbar o padrão cuidadoso de que o cérebro depende.

Trabalhos anteriores em animais já sugeriam que partículas mais pequenas provocam alterações mais profundas. Até este estudo, porém, não se tinha demonstrado que o tamanho, por si só, pudesse levar neurónios saudáveis a um crescimento excessivo.

Actividade genética e ritmos de sinalização

Para perceber o que estava por trás do crescimento excessivo, a equipa analisou o transcriptoma dos neurónios - isto é, as instruções genéticas que a célula está a utilizar.

Os plásticos de 50 nanómetros alteraram genes ligados ao crescimento dos ramos, incluindo um associado ao alongamento de neuritos dependente de cálcio. As esferas maiores não mexeram nesses genes.

Houve, no entanto, algo que o plástico não mudou: a conversa eléctrica das células. Os neurónios comunicam através de pequenos impulsos.

Em placas com sensores capazes de registar essa actividade, a taxa de disparo e a intensidade do sinal mantiveram-se estáveis ao longo de um dia inteiro. As células tratadas sinalizaram como as não tratadas.

O resultado é marcante. As partículas de plástico mais pequenas modificaram a estrutura do neurónio e mudaram padrões de actividade genética sem afectar, nas primeiras 24 horas, a forma como a célula emitia sinais eléctricos.

Continua por esclarecer porque é que o tamanho, por si só, produz esta diferença.

O tamanho das partículas muda a narrativa

A conclusão é simples: no caso do plástico, o diâmetro de uma partícula pode determinar se uma célula cerebral quase não repara nela ou se, discretamente, altera a forma como cresce.

Partículas próximas dos 50 nanómetros ultrapassaram um limite que as de 250 nanómetros não ultrapassaram.

“É importante entender que não só a concentração e o material, mas também o tamanho das partículas importa”, disse Górová.

O efeito manteve-se subtil, mas tornou-se mais nítido à medida que as partículas encolhiam.

Tratava-se de células isoladas, observadas numa placa de laboratório durante apenas 24 horas, pelo que as consequências a longo prazo permanecem desconhecidas. Ainda assim, o estudo mostrou que o tamanho das partículas, por si só, pode influenciar a forma como os neurónios crescem.

Daqui para a frente, a investigação sobre plástico e cérebro terá de acompanhar quão pequenas são as partículas, e não apenas quanto plástico entra.

Este achado pode ser particularmente relevante para cérebros jovens, que ainda estão a estabelecer as suas ligações e que provavelmente encontram com maior frequência as partículas de plástico mais pequenas.