Hoe worden nanoplastics verdeeld in de ontwikkeling van visembryo's en is de distributie afhankelijk van de route van blootstelling? Auteur: Nicolo Ceffa

Ons team aan de TU Delft onderzocht het gebruik van zebravisembryo's als modelsysteem om de opname van plastic microdeeltjes en nanodeeltjes te bestuderen. Zebravissen zijn een gevestigd model die worden gebruikt om diverse biologische vragen te beantwoorden, omdat ze genetische en fysiologische overeenkomsten hebben met mensen. Toxicologen zijn ook geïnteresseerd in hoe plastic vervuiling in rivieren en beken zoetwatervissen beïnvloedt. Wij onderzochten of microplastics invloed hadden op de gezondheid en ontwikkeling van zebravisembryo's van 1 tot 5 dagen oud. Eerst vroegen wij ons af wat voor soort interacties we kunnen waarnemen als zebravisembryo's groeien in een omgeving met hoge concentratie microplastics. Als bevestiging van eerdere onderzoeksrapporten, hebben wij waargenomen dat polystyreen microsferen zich ophopen op het oppervlak van viseieren (Figuur 1). Microsferen met een diameter van 1 micrometer dringen echter niet door de buitenste schaal van het ei. Bij concentraties van 0,5-5 ppm zorgen microplastics op de eischaal voor een langzamere groei van het visembryo. Nadat de eieren zijn uitgekomen, hebben wij niet opgemerkt dat microplastics de huid van de vissentijdens de eerste 3 dagen van de ontwikkeling binnendrongen. Echter, nadat de mond op een leeftijd van 4-5 dagen was geopend, bleken deeltjes zich op te hopen in de darm. Dit komt overeen met de hypothese dat microplastics door de vissen worden opgenomen. Visembryo's die waren blootgesteld aan polystyreendeeltjes in concentraties van meer dan 50 delen per miljoen (ppm) stierven binnen een paar uur. Vervolgens vroegen wij ons af hoe groot de impact is van de huidige concentratie van microplastics (gerapporteerd langs kustgebieden in de orde van grootte van 0,005 ppm) op het leven in zee? Door uitgekomen vissen bloot te stellen aan voor het milieu relevante concentraties microplastics, hebben wij geprobeerd de opname- en accumulatiegebieden van deeltjes in het embryolichaam te kwantificeren. Wij hebben echter geen opeenhoping van deeltjes waargenomen gedurende een aantal dagen aan blootstelling. Het is mogelijk dat deeltjes de darm zijn binnengedrongen, maar onder de detectiedrempel lagen van lichtmicroscopie. Bij vervolgonderzoek raden wij twee toekomstige richtingen aan:

  • Wat is de impact van chronische blootstelling (het volgen van visembryo's langer dan 5 dagen)? Omdat deeltjes zich over langere tijd ophopen, verwachten wij een grotere impact op de diergezondheid.
  • In hoeverre worden kleinere nanodeeltjes opgenomen door visembryo's? Kleinere deeltjes worden geproduceerd door de voortdurende afbraak van kunststoffen. Daarom moeten wij deeltjes kleiner dan 1 micrometer onderzoeken om te bepalen of deze plastics cellen van visembryo's kunnen binnendringen.

Samengevat, wij zagen dat plastic microdeeltjes een wisselwerking hebben met zebravis-eieren en via de mond kunnen worden ingenomen als het embryo een paar dagen oud is. Bij deeltjesconcentraties die 100 keer hoger zijn dan de huidige schattingen van microplastische vervuiling, hopen deeltjes zich waarneembaar op in de darm van het visembryo binnen een paar uur na blootstelling.

Resultaten microplastics ceffa
Figuur 1. Voorbeeld van groothoekbeelden van 1 dag oud visei. De kleine fluorescerende stippen zijn polystyreen bolletjes van 1 micrometer die aan het visei zijn bevestigd. De concentratie microplastics was 0,5-5 delen per miljoen.

Vooruitgang vraagt om onderzoek en ontwikkeling. ZonMw financiert gezondheidsonderzoek én stimuleert het gebruik van de ontwikkelde kennis – om daarmee de zorg en gezondheid te verbeteren.

ZonMw heeft als hoofdopdrachtgevers het ministerie van VWS en NWO.

Voor meer informatie over het programma Microplastics & Health kunt u contact opnemen via e-mail microplasticshealth@zonmw.nl of de programmapagina bezoeken.

Naar boven
Direct naar: InhoudDirect naar: Onderkant website