Методы масс-спектрометрии позволяют исследовать взаимодействие микропластика с сывороткой крови человека

Сотрудники лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) с помощью масс-спектрометрии исследовали взаимодействие микропластиков с белками сыворотки крови. Полученные результаты дают представление о составе белковой оболочки на поверхности микропластика, образование которой приводит к дефициту металлов и связанным с ним заболеваниям.

Микропластики в настоящее время находятся в центре пристального внимания международного сообщества как стойкие техногенные загрязнители. Попадая в организм, микропластики взаимодействуют с белками, образуя биокорону, которая влияет на их биологическую судьбу и токсичность. Исследование проводили с помощью масс-спектрометрии, применяя комбинацию трех методов: масс-спектрометрию изотопных соотношений с целью мониторинга кинетики изменений изотопного состава микропластиков в результате образования белковой короны на их поверхности; тандемную масс-спектрометрию в сочетании с к жидкостной хроматографией для идентификации состава протеинов в составе белковой короны; и ICP-MS с высоким разрешением для выявления того, как участие металлопротеинов в составе белковой короны влияет на металлопротеом сыворотки крови человека.

В качестве дополнительного новшества в этой работе авторы исследовали микропластики естественного старения, образующиеся в результате атмосферных воздействий и разрушения более крупных пластиковых частиц в морских условиях. Считается, что именно эти микропластики представляют гораздо более высокий уровень опасности, чем первичные микропластики (из источников питьевой воды, пластиковых пищевых контейнеров, предметов медицинского назначения и т.д.), поскольку образование белковой короны на поверхности способствует ошибочному потреблению их морскими организмами и в дальнейшем по пищевой цепи попаданию в организм человека. Микропластики естественного старения, собранные из поверхностной морской воды и прибрежных осадков, показали характерные изменения изотопного состава углерода и водорода (δ13C и δD) при взаимодействии с сывороткой крови. Результаты анализа методом ICP-MS показали, что значительное количество основного медьсодержащего белка плазмы, церулоплазмина (до 37%), переходит в состав белковой короны.

По нашему мнению, предлагаемый аналитический подход расширяет понимание опосредованного белками видообразования микропластиков в сыворотке крови человека, которое практически не рассматривалось в предыдущей литературе, но более того, имеет практическое значение для оценки риска воздействия микропластиков. Взаимодействие микропластиков с белками сыворотки крови повышает их общую токсичность, — прокомментировала старший научный сотрудник лаборатории геохимии углерода им. Э.М. Галимова, кандидат химических наук Ольга Кузнецова.

Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России. Результаты исследования опубликованы в журнале «Analytica Chimica Acta».

Изображение: ГЕОХИ РАН

Источник: Минобрнауки России