Investigadores de la Universidad de Texas en El Paso han logrado avances significativos en la comprensión de cómo los nanoplásticos y las sustancias perfluoroalquiladas (PFAS), comúnmente conocidas como sustancias químicas permanentes, afectan la estructura biomolecular y alteran el trabajo. El trabajo muestra que los compuestos pueden alterar las proteínas que se encuentran en la leche materna humana y las fórmulas infantiles, lo que podría provocar problemas de crecimiento posteriores.
Los nanoplásticos y los productos químicos permanentes son compuestos artificiales que están presentes en todo el medio ambiente. Una serie de estudios recientes los han relacionado con una serie de resultados negativos para la salud. Aunque los nanoplásticos se producen principalmente como resultado de la degradación de materiales plásticos a granel, como botellas de agua y envases de alimentos, los químicos permanentes se encuentran en una variedad de productos como utensilios de cocina y ropa.
El equipo de investigación de UTEP se centró en los efectos de los compuestos en tres proteínas importantes para el crecimiento y la función humana: beta-lactoglobulina, alfa-lactoalbúmina y mioglobina. Sus hallazgos, que proporcionan información a nivel atómico sobre los efectos nocivos de los nanoplásticos y los PFAS en la salud humana, se describen en dos artículos recientes. Revista de la Sociedad Química Estadounidense Y Interfaces y materiales aplicados de ACS.
“Al comprender los mecanismos moleculares de cómo los nanoplásticos y los productos químicos afectan permanentemente las funciones celulares, los científicos pueden comprender mejor cómo estos productos químicos afectan la función celular”, dijo Mahesh Narayan, Ph.D., profesor, miembro de la Royal Society of Chemistry y jefe de división. podemos desarrollar alternativas más seguras para el material”. de Bioquímica del Departamento de Química y Bioquímica de UTEP, quien supervisó ambos estudios. “Los conocimientos adquiridos a partir de esta investigación tienen implicaciones de largo alcance”.
Lo más importante, dijo Narayan, es que su investigación demostró que los nanoplásticos y los PFAS “disolvieron” completamente una región de la proteína llamada hélice alfa y la convirtieron en estructuras llamadas láminas beta.
“No esperábamos que todos ellos tuvieran tal efecto en la hélice alfa”, dijo Narayan. “Fue una completa coincidencia”. El equipo observó que este cambio también ocurre en las proteínas amiloides, que pueden causar neurodegeneración y consecuencias neurotóxicas si las sustancias químicas sintéticas llegan al cerebro.
A continuación se describen hallazgos clave adicionales de los estudios.
Proteína de la Leche: Beta Lactoglobulina (BLG)
BLG es una proteína que se encuentra en la leche de oveja y de vaca y se usa comúnmente como ingrediente en las fórmulas infantiles. La proteína se une al retinol (vitamina A) y a los ácidos grasos y es importante para la visión y el desarrollo del cerebro en los niños.
El equipo de investigación descubrió que la eficacia de unión de BLG al retinol y los ácidos grasos disminuye con la exposición a nanoplásticos y PFAS. El equipo, dirigido por Lila Vukovich, Ph.D., profesora asociada del Departamento de Química y Bioquímica, dijo que la deficiencia podría provocar importantes problemas de desarrollo en los recién nacidos.
Además, por primera vez, el equipo observó que las PFAS se unen a la proteína de la leche, convirtiéndola en un portador de estos compuestos.
Leche materna humana: alfa-lactoalbúmina
La alfa-lactoalbúmina se encuentra en la leche materna humana, participa en la síntesis de lactosa y es ingerida por los bebés para ayudar a cubrir las necesidades nutricionales. Los investigadores de UTEP descubrieron que los nanoplásticos y las PFAS alteran la estructura de la proteína alfa-lactoalbúmina, comprometiendo potencialmente la formación de lactosa. Esta alteración puede conducir a defectos de desarrollo posteriores en los recién nacidos, como una inmunidad reducida y una absorción de minerales reducida, dijo el equipo.
Almacenamiento de oxígeno: mioglobina
La mioglobina, que se encuentra en la sangre y el tejido muscular de la mayoría de los mamíferos, es importante para almacenar oxígeno. El equipo de investigación de UTEP descubrió que los nanoplásticos y los PFAS comprometen la funcionalidad de la proteína mioglobina, alterando su capacidad para almacenar oxígeno. Esta alteración puede provocar problemas de salud como problemas respiratorios y anemia.
Experimentos adicionales realizados por el equipo demostraron que la exposición a nanoplásticos afectaba el movimiento de los insectos, con efectos comparables a los del paraquat, un herbicida conocido por causar la enfermedad de Parkinson.
“Este trabajo tiene el potencial de influir significativamente en las políticas ambientales y de salud pública, destacando el papel fundamental de la investigación científica para abordar los desafíos globales”, dijo Robert Kirkin, Ph.D., decano de la Facultad de Ciencias. “Estoy orgulloso de la investigación innovadora realizada por el Dr. Narayan, el Dr. Vukovich y sus equipos. Su enfoque innovador para comprender cómo estos materiales artificiales alteran las funciones biomoleculares ha llevado a los investigadores de UTEP a ser un ejemplo perfecto del trabajo transformacional que se está realizando. de forma permanente.”
Narayan y su equipo de investigación planean continuar sus estudios e investigar los efectos de otros plásticos y compuestos de PFAS.
