Effetti ecotossicologici delle microplastiche sullo sviluppo di embrioni di uccelli mediante schiusa senza guscio d'uovo

La produzione di rifiuti di plastica è stata di circa 6300 Mt nel 2015, un decimo dei quali è stato riciclato e il resto è stato bruciato o sepolto sottoterra. Si stima che circa 12.000 mt di rifiuti di plastica sarebbero sepolti sottoterra entro il 2050¹. Con l’attenzione della comunità internazionale ai rifiuti plastici, Thompson ha proposto per la prima volta il concetto di microplastiche nel 2004². Le microplastiche (MPs) si riferiscono a piccole plastiche a particelle con un diametro delle particelle inferiore a 5 mm. Attualmente, i ricercatori hanno rilevato l’onnipresente presenza di parlamentari nelle coste di vari continenti, isole atlantiche, laghi interni, artici e habitat di acque profonde^3,4,5,6,7. Pertanto, un maggior numero di ricercatori ha iniziato a studiare i rischi ambientali dei deputati.

Gli organismi potrebbero ingerire parlamentari nell’ambiente. I parlamentari sono stati trovati nel tratto digestivo di 233 organismi marini in tutto il mondo (tra cui il 100% di specie di tartarughe, il 36% di specie di foche, il 59% di specie di balene, il 59% di specie di uccelli marini, 92 tipi di pesci marini e 6 tipi di invertebrati)⁸. Inoltre, i parlamentari possono bloccare l’apparato digerente degli organismi, accumularsi e migrare nei loro^{bobie 9}. È stato scoperto che i parlamentari possono essere trasferiti attraverso la catena alimentare e la loro assunzione differisce dai cambiamenti dell’habitat, dalla fase di crescita, dalle abitudini alimentari e dalle fonti di^{cibo 10}. Alcuni ricercatori hanno riferito l’esistenza di parlamentari negli escrementi di uccelli marini¹¹, il che significa che gli uccelli marini fungono da portatori di parlamentari. Inoltre, l’ingestione di parlamentari può influire sulla salute di alcuni organismi. Ad esempio, i parlamentari possono essere impigliati nel tratto gastrointestinale, aumentando così la mortalità dei cetacei¹².

I deputati da soli hanno effetti tossici sugli organismi e effetti tossici articolari sugli organismi con altri inquinanti. L’ingestione di concentrazioni ambientali di detriti plastici può disturbare la funzione del sistema endocrino del pesce adulto¹³. La dimensione delle microplastiche è uno dei fattori importanti che influenzano il loro assorbimento e accumulo da parte degli^{organismi 14,15}. Le plastiche di piccole dimensioni, in particolare le plastiche nanodimensionate, sono soggette all’interazione con cellule e organismi ad alta^{tossicità 16,17,18,19}. Sebbene gli effetti dannosi delle microplastiche di dimensioni nanoparticelle sugli organismi superino l’attuale livello di ricerca, il rilevamento e la quantificazione di microplastiche con dimensioni inferiori a diversi micrometri, in particolare il submicron/nanoplastica nell’ambiente, è ancora una grande sfida. Inoltre, le nanoplastiche hanno anche alcuni effetti sugli embrioni. Il polistirolo può danneggiare lo sviluppo di embrioni di riccio di mare regolando i profili proteici e^{genici 20}.

Per esplorare il potenziale impatto dei parlamentari sugli organismi, abbiamo condotto questo studio. A causa della somiglianza tra embrioni di uccelli ed embrioni umani, sono solitamente utilizzati nella ricerca di biologia dello sviluppo^{21 tra} cui angiogenesi e antiangiogenesi, ingegneria tissutale, impianto di biomateriali e tumori cerebrali^22,23,24. Gli embrioni di uccelli hanno i vantaggi del basso costo, di un breve ciclo di coltura e di un^{facile funzionamento 25,26}. Pertanto, abbiamo scelto embrioni di quaglia con un breve ciclo di crescita come animale sperimentale in questo studio. Allo stesso tempo, possiamo osservare direttamente i cambiamenti morfologici degli embrioni di quaglia esposti ai parlamentari durante la fase di sviluppo embrionale utilizzando una tecnologia di schiusa priva di guscio d’uovo. I materiali sperimentali utilizzati erano il polipropilene (PP) e il polistirolo (PS). Poiché PP e PS^{27 rappresentano} la più grande percentuale di tipi di polimeri ottenuti nei sedimenti e nei corpi idrici in tutto il mondo, i tipi di polimeri più comuni estratti dagli organismi marini catturati sono l’etilene e il propilene²⁸. Questo protocollo sperimentale descrive l’intero processo di valutazione visiva degli effetti tossicologici dei parlamentari sugli embrioni di quaglia esposti ai parlamentari. Possiamo facilmente estendere questo metodo per esaminare la tossicità di altri inquinanti allo sviluppo embrionale di altri animali ovipari.