Como o tamanho das partículas de plástico no cérebro pode alterar neurónios

A preocupação com o plástico no cérebro tem-se centrado, sobretudo, na quantidade que consegue entrar - na rapidez com que as concentrações aumentam e na possibilidade de, um dia, ultrapassarem um limiar a partir do qual começam a lesar as células.

Em contrapartida, o tamanho das partículas recebeu muito menos atenção. Um novo estudo indica que isso poderá ser um erro.

Partículas de plástico com 50 e 250 nanómetros, feitas do mesmo material e administradas na mesma dose, comportaram-se de forma distinta dentro das células cerebrais. Só as partículas mais pequenas desencadearam alterações.

Plástico no cérebro

Durante anos, o cérebro pareceu estar protegido contra este tipo de intruso. Uma barreira densa de células, conhecida como barreira hematoencefálica, filtra o que pode passar, impedindo que a maior parte dos detritos em circulação chegue ao tecido nervoso.

No entanto, um estudo acabou por revelar a presença de fragmentos de plástico em amostras de cérebro.

E nem todos esses fragmentos têm o mesmo tamanho. Os microplásticos, a categoria maior, podem ser menores do que um grão de pó.

Já os nanoplásticos têm menos de um milésimo de milímetro - suficientemente pequenos para contornar barreiras e entrar em células individuais.

Investigadores da Universidade da Finlândia Oriental (UEF) quiseram perceber se o tamanho, por si só, seria capaz de alterar o efeito do plástico numa célula nervosa.

O trabalho foi liderado pela investigadora de doutoramento Veronika Górová e por colegas do Instituto A. I. Virtanen de Ciências Moleculares.

À procura de alterações subtis

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

Muitos estudos anteriores sobre plástico apoiaram-se em doses elevadas e em partículas grandes, testadas em linhas de cancro, que pouco se assemelham a um cérebro em desenvolvimento.

No ensaio, foram colocadas no recipiente esferas de poliestireno (material comum em embalagens de espuma e copos descartáveis) em três tamanhos: 50, 100 e 250 nanómetros de diâmetro.

Mesmo a maior partícula utilizada era invisível a olho nu. Um cabelo humano, com cerca de 80 000 nanómetros de espessura, é centenas de vezes maior.

Um ponto decisivo foi a dose: manteve-se baixa. Em vez de saturar as células para forçar uma resposta, a equipa procurou quantidades realistas e acompanhou o efeito durante 24 horas.

O objetivo era detetar mudanças discretas, e não sinais óbvios de intoxicação.

Dentro das células

Com microscópios de alta ampliação, as esferas maiores eram facilmente observáveis, alojadas no interior dos neurónios.

À medida que mais plástico permanecia em suspensão no líquido, mais as células o internalizavam. As esferas mais pequenas eram demasiado diminutas para serem visualizadas, embora a equipa suspeitasse que também entravam.

Ainda assim, a entrada no interior da célula não significou, por si só, dano. Com estas doses baixas, os neurónios conservaram o metabolismo habitual e não mostraram sinais de morte celular. A sua maquinaria básica continuou a funcionar como se nada tivesse mudado.

Os problemas só apareceram quando a dose foi aumentada muito acima do intervalo previsto. Com plástico suficiente acumulado, as células começaram a falhar - mas não nos níveis efetivamente usados no estudo.

Neurónios levados a um crescimento excessivo

A surpresa surgiu na forma física das células. Os neurónios emitem prolongamentos longos e finos chamados neurites.

Esses prolongamentos constituem a “cablagem” que liga diferentes regiões do cérebro; e a distância que alcançam ajuda a determinar como um cérebro jovem se organiza.

Após a exposição, a equipa mediu essas ramificações. Os neurónios que contactaram com esferas de 50 nanómetros desenvolveram neurites visivelmente mais longas do que as células não tratadas, enquanto as esferas de 100 e 250 nanómetros não produziram esse efeito.

Ou seja, apenas o menor tamanho empurrou as ramificações para um crescimento excessivo.

Mais comprido não significa melhor. Numa rede em desenvolvimento, ramos que se estendem além do necessário podem perturbar o padrão fino de ligações de que o cérebro depende.

Trabalhos anteriores em animais já sugeriam que partículas mais pequenas provocam perturbações maiores. Até este estudo, porém, não tinha sido demonstrado que o tamanho, isoladamente, pudesse levar neurónios saudáveis a crescer em excesso.

Atividade genética e ritmos de sinalização

Para identificar o que alimentava esse crescimento, a equipa analisou o transcritoma dos neurónios - isto é, as instruções genéticas que a célula está a utilizar.

Os plásticos de 50 nanómetros alteraram genes ligados ao crescimento das ramificações, incluindo um associado ao alongamento de neurites dependentes de cálcio. As esferas maiores não mexeram nesses genes.

Houve, no entanto, um aspeto que permaneceu inalterado: a comunicação elétrica das células. Os neurónios “conversam” através de pequenos impulsos.

Em placas com sensores capazes de registar esses sinais, a taxa de disparo e a força do sinal mantiveram-se estáveis durante um dia inteiro. As células tratadas sinalizavam como as não tratadas.

Este resultado é particularmente relevante. As partículas de plástico mais pequenas alteraram a estrutura do neurónio e mudaram padrões de atividade genética, sem afetar a forma como a célula disparou sinais elétricos nas primeiras 24 horas.

A razão pela qual o tamanho, por si só, gera esta diferença continua por esclarecer.

O tamanho das partículas muda a história

A lição principal é direta: quando se fala de plástico, o diâmetro de cada partícula pode determinar se uma célula cerebral quase não reage ou se, de forma silenciosa, altera o seu modo de crescimento.

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

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

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

Como se tratou de células isoladas observadas numa placa de laboratório durante apenas 24 horas, as consequências a longo prazo continuam desconhecidas. Ainda assim, o estudo mostrou que o tamanho das partículas, por si só, consegue influenciar o crescimento dos neurónios.

A investigação futura sobre plástico e cérebro terá de acompanhar quão pequenas são as partículas - e não apenas quanto plástico entra.

Esta conclusão poderá ser especialmente relevante para cérebros jovens, que ainda estão a estabelecer as suas ligações e que provavelmente contactam com mais frequência com as partículas de plástico mais pequenas.