Os cientistas estão correndo para estudar as minúsculas partículas de plástico que estão nos animais marinhos – e em nós.
Dunzhu Li costumava levar seu almoço ao microondas todos os dias em um recipiente de plástico. Mas Li, um engenheiro ambiental, parou quando ele e seus colegas fizeram uma descoberta perturbadora: recipientes de plástico para alimentos derramam um grande número de partículas minúsculas – chamadas de microplásticos – na água quente. “Ficamos chocados”, disse Li. Chaleiras e mamadeiras também eliminam microplásticos, relataram Li e outros pesquisadores do Trinity College Dublin em outubro passado. Se os pais prepararem o leite em pó para bebês sacudindo-o em água quente dentro de uma mamadeira plástica, o bebê pode acabar engolindo mais de um milhão de partículas microplásticas por dia, calculou a equipe.
O que Li e outros pesquisadores ainda não sabem é se isso é perigoso. Todo mundo come e inala areia e poeira, e não está claro se uma dieta extra de partículas de plástico vai nos prejudicar. “A maior parte do que você ingere vai passar direto pelo seu intestino e sair pelo outro lado”, diz Tamara Galloway, ecotoxicologista da Universidade de Exeter, no Reino Unido. “Acho que é justo dizer que o risco potencial pode ser alto”, diz Li, escolhendo as palavras com cuidado.
Os pesquisadores têm se preocupado com os danos potenciais dos microplásticos por quase 20 anos – embora a maioria dos estudos tenha se concentrado nos riscos para a vida marinha. Richard Thompson, um ecologista marinho da Universidade de Plymouth, no Reino Unido, cunhou o termo em 2004 para descrever partículas de plástico menores que 5 milímetros de diâmetro, depois que sua equipe as encontrou nas praias britânicas. Desde então, os cientistas viram microplásticos em todos os lugares que olharam: nas profundezas dos oceanos; na neve do Ártico e no gelo da Antártica; em mariscos, sal de cozinha, água potável e cerveja; e flutuando no ar ou caindo com chuva sobre montanhas e cidades. Essas pequenas peças podem levar décadas ou mais para se degradar totalmente. “É quase certo que há um nível de exposição em quase todas as espécies”, diz Galloway.
As primeiras investigações de microplásticos se concentraram em microesferas encontradas em produtos de higiene pessoal e pelotas de plástico virgem que podem escapar antes de serem moldadas em objetos, bem como em fragmentos que corroem lentamente de garrafas descartadas e outros grandes detritos. Tudo isso vai para rios e oceanos: em 2015, os oceanógrafos estimaram que havia entre 15 trilhões e 51 trilhões de partículas microplásticas flutuando nas águas superficiais em todo o mundo. Outras fontes de microplástico já foram identificadas: partículas de plástico se soltam dos pneus dos carros nas estradas e microfibras sintéticas das roupas, por exemplo. As partículas se espalham entre o mar e a terra, então as pessoas podem inalar ou comer plástico de qualquer origem.
De pesquisas limitadas de microplásticos no ar, água, sal e frutos do mar, crianças e adultos podem ingerir de dezenas a mais de 100.000 partículas microplásticas por dia, Albert Koelmans, cientista ambiental da Universidade de Wageningen, na Holanda, relatou em 2 de março. Ele e seus colegas pensam que, nos piores casos, as pessoas podem estar ingerindo cerca de uma quantidade equivalente a um cartão de crédito de microplástico por ano.
Os reguladores estão dando o primeiro passo para quantificar o risco para a saúde das pessoas – medindo a exposição. Em julho deste ano, o Conselho de Controle de Recursos Hídricos do Estado da Califórnia, um braço da agência de proteção ambiental do estado, se tornará a primeira autoridade regulatória do mundo a anunciar métodos padrão para quantificar as concentrações de microplásticos na água potável, com o objetivo de monitorar a água nos próximos quatro anos e relatar publicamente os resultados.
Avaliar os efeitos de minúsculas partículas de plástico em pessoas ou animais é a outra metade do quebra-cabeça. Isto é mais fácil dizer do que fazer. Mais de 100 estudos de laboratório expuseram animais, principalmente organismos aquáticos, a microplásticos. Mas suas descobertas – que a exposição pode levar alguns organismos a se reproduzirem com menos eficácia ou sofrerem danos físicos – são difíceis de interpretar porque os microplásticos abrangem muitas formas, tamanhos e composições químicas, e muitos dos estudos usaram materiais que eram bastante diferentes dos encontrados no ambiente .
Os mais ínfimos pontos, chamados de nanoplásticos – menores que 1 micrômetro – preocupam os pesquisadores acima de tudo (veja ‘Microplásticos em escala’. Alguns podem ser capazes de entrar nas células, potencialmente interrompendo a atividade celular. Mas a maioria dessas partículas é muito pequena para os cientistas verem; eles não foram contados nas estimativas de dieta de Koelmans, por exemplo, e a Califórnia não tentará monitorá-los.
Uma coisa é certa: o problema só vai aumentar. Quase 400 milhões de toneladas de plásticos são produzidos a cada ano, uma massa projetada para mais do que dobrar até 2050. Mesmo se toda a produção de plástico fosse magicamente interrompida amanhã, os plásticos existentes em aterros sanitários e no meio ambiente – uma massa estimada em cerca de 5 bilhões de toneladas – continuariam degradando-se em pequenos fragmentos que são impossíveis de coletar ou limpar, aumentando constantemente os níveis de microplásticos. Koelmans chama isso de “bomba-relógio de plástico”.
“Se você me perguntar sobre os riscos, não estou tão assustado hoje”, diz ele. “Mas estou um pouco preocupado com o futuro se não fizermos nada.”
Modos de dano
Os pesquisadores têm várias teorias sobre como partículas de plástico podem ser prejudiciais. Se eles forem pequenos o suficiente para entrar nas células ou tecidos, eles podem irritar apenas por serem uma presença estranha – como com as fibras longas e finas de amianto, que podem inflamar o tecido pulmonar e levar ao câncer. Existe um potencial paralelo com a poluição do ar: partículas de fuligem de usinas de energia, escapamentos de veículos e incêndios florestais chamados PM10 e PM2.5 – partículas medindo 10 µm e 2,5 µm de diâmetro – são conhecidas por se depositarem nas vias aéreas e nos pulmões, e altas concentrações podem prejudicar os sistemas respiratórios. Ainda assim, os níveis de PM10 são milhares de vezes mais altos do que as concentrações em que os microplásticos foram encontrados no ar, observa Koelmans.
Os microplásticos maiores têm maior probabilidade de exercer efeitos negativos, se houver, por meio da toxicidade química. Os fabricantes adicionam compostos como plastificantes, estabilizantes e pigmentos aos plásticos, e muitas dessas substâncias são perigosas – por exemplo, interferindo nos sistemas endócrinos (hormonais). Mas se a ingestão de microplásticos aumenta significativamente nossa exposição a esses produtos químicos depende da rapidez com que eles saem das partículas de plástico e da velocidade com que as partículas viajam por nossos corpos – fatores que os pesquisadores estão apenas começando a estudar.
Outra ideia é que os microplásticos no meio ambiente podem atrair poluentes químicos e, em seguida, entregá-los aos animais que comem as partículas contaminadas. Mas os animais ingerem poluentes da comida e da água de qualquer maneira, e é até possível que partículas de plástico, se em grande parte não contaminadas quando engolidas, ajudem a remover poluentes das vísceras dos animais. Os pesquisadores ainda não conseguem concordar se os microplásticos portadores de poluentes são um problema significativo, diz Jennifer Lynch, bióloga marinha afiliada ao Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos em Gaithersburg, Maryland.
Talvez o modo de dano mais simples – quando se trata de organismos marinhos, pelo menos – seja que os organismos engulam partículas de plástico sem valor nutricional e não comem comida suficiente para sobreviver. Lynch, que também lidera o Centro de Pesquisa de Detritos Marinhos da Universidade Hawaii Pacific em Honolulu, autópsia tartarugas marinhas que são encontradas mortas nas praias, examinando plásticos em suas entranhas e produtos químicos em seus tecidos. Em 2020, sua equipe concluiu um conjunto de análises para 9 filhotes de tartarugas-de-pente, com menos de 3 semanas de idade. Um filhote, de apenas 9 centímetros de comprimento, tinha 42 pedaços de plástico em seu trato gastrointestinal. A maioria eram microplásticos.
“Não acreditamos que nenhum deles morreu especificamente de plásticos”, diz Lynch. Mas ela se pergunta se os filhotes podem ter lutado para crescer tão rápido quanto precisam. “É uma fase muito difícil da vida para aqueles pequeninos.”
Estudos marinhos
Os pesquisadores são os que mais trabalham com os riscos microplásticos para os organismos marinhos. O zooplâncton, por exemplo, entre os menores organismos marinhos, cresce mais lentamente e se reproduz com menos sucesso na presença de microplásticos, diz Penelope Lindeque, bióloga marinha do Laboratório Marinho de Plymouth, no Reino Unido: os ovos dos animais são menores e menos propensos a eclodir . Seus experimentos mostram que os problemas de reprodução decorrem do zooplâncton não comer alimentos suficientes.
Mas, como os ecotoxicologistas começaram a realizar experimentos antes de saber que tipos de microplásticos existem em ambientes aquáticos, eles dependeram muito de materiais manufaturados, normalmente usando esferas de poliestireno de tamanhos menores e em concentrações muito mais altas do que as pesquisas encontradas (consulte ‘Dimensionando microplásticos’).
Os cientistas começaram a mudar para condições mais ambientalmente realistas e usando fibras ou fragmentos de plástico, em vez de esferas. Alguns começaram a revestir seus materiais de teste com produtos químicos que imitam biofilmes, que parecem tornar os animais mais propensos a comer microplásticos.
As fibras parecem ser um problema específico. Em comparação com as esferas, as fibras demoram mais para passar pelo zooplâncton, diz Lindeque. Em 2017, pesquisadores australianos relataram que o zooplâncton exposto a fibras microplásticas produzia metade do número usual de larvas e que os adultos resultantes eram menores. As fibras não foram ingeridas, mas os pesquisadores viram que interferiam na natação e identificaram deformações nos corpos dos organismos. Outro estudo em 2019 descobriu que os caranguejos-toupeira adultos do Pacífico (Analoga Emerita) expostos a fibras viviam vidas mais curtas.
A maioria dos estudos de laboratório expõe os organismos a um tipo de microplástico, de tamanho, polímero e forma específicos. No ambiente natural, os organismos são expostos a uma mistura, diz Koelmans. Em 2019, ele e seu aluno de doutorado Merel Kooi plotaram as abundâncias de microplásticos relatadas em 11 levantamentos de oceanos, rios e sedimentos, para construir modelos de misturas em ambientes aquáticos.
No ano passado, os dois se juntaram a colegas para usar esse modelo em simulações de computador que prevêem a frequência com que os peixes encontram microplásticos pequenos o suficiente para comer e a probabilidade de comer partículas suficientes para afetar o crescimento. Os pesquisadores descobriram que nos atuais níveis de poluição de microplásticos, os peixes correm esse risco em 1,5% dos locais verificados para microplásticos. Mas é provável que haja pontos de acesso onde os riscos seriam maiores, diz Koelmans. Uma possibilidade é o fundo do mar: uma vez lá, e muitas vezes enterrado em sedimentos, é improvável que os microplásticos viajem para outro lugar e não há como limpá-los.
Os oceanos já enfrentam muitos fatores de estresse, o que faz com que Lindeque tenha mais medo de que os microplásticos esgotem ainda mais as populações de zooplâncton do que de que eles irão subir na cadeia alimentar para chegar às pessoas. “Se eliminarmos algo como o zooplâncton, a base de nossa teia alimentar marinha, ficaríamos mais preocupados com os impactos sobre os estoques de peixes e a capacidade de alimentar a população mundial.”
Estudos humanos
Nenhum estudo publicado examinou diretamente os efeitos das partículas de plástico nas pessoas, dizem os principais pesquisadores. Os únicos estudos disponíveis baseiam-se em experimentos de laboratório que expõem células ou tecidos humanos a microplásticos, ou usam animais como camundongos ou ratos. Em um estudo, por exemplo, camundongos alimentados com grandes quantidades de microplásticos apresentaram inflamação no intestino delgado. Camundongos expostos a microplásticos em dois estudos tiveram uma contagem de espermatozoides reduzida e menos filhotes menores, em comparação com grupos de controle. Alguns dos estudos in vitro em células ou tecidos humanos também sugerem toxicidade. Mas, assim como com os estudos marinhos, não está claro se as concentrações usadas são relevantes para o que os ratos – ou pessoas – estão expostos. A maioria dos estudos também usou esferas de poliestireno, que não representam a diversidade de microplásticos que as pessoas ingerem. Koelmans também aponta que esses estudos estão entre os primeiros de seu tipo e podem acabar sendo discrepantes, uma vez que haja um conjunto de evidências estabelecido. Existem mais estudos in vitro do que estudos em animais, mas os pesquisadores dizem que ainda não sabem como extrapolar os efeitos de partículas de plástico sólido nos tecidos para possíveis problemas de saúde em animais inteiros.
Uma questão em torno do risco é se os microplásticos poderiam permanecer no corpo humano, potencialmente se acumulando em alguns tecidos. Estudos em ratos descobriram que microplásticos com cerca de 5 µm de diâmetro podem ficar no intestino ou chegar ao fígado. Usando dados muito limitados sobre a rapidez com que os ratos excretam microplásticos e a suposição de que apenas uma fração das partículas de 1 a 10 µm de tamanho seria absorvida pelo corpo através do intestino, Koelmans e colegas estimam que uma pessoa pode acumular vários milhares de partículas microplásticas em seus corpo ao longo de sua vida.
Alguns pesquisadores começaram a explorar se os microplásticos podem ser encontrados no tecido humano. Em dezembro, uma equipe documentou isso pela primeira vez em um estudo que analisou seis placentas. Os pesquisadores quebraram o tecido com um produto químico, examinaram o que restava e acabaram com 12 partículas de microplástico em 4 daquelas placentas. No entanto, não é impossível que essas partículas fossem o resultado de contaminação quando as placentas foram coletadas ou analisadas, diz Rolf Halden, engenheiro de saúde ambiental da Universidade Estadual do Arizona em Tempe – embora elogie os pesquisadores por seus esforços para evitar a contaminação, que incluiu manter as enfermarias de entrega livres de objetos de plástico e mostrar que um conjunto de controle de materiais em branco retirados da mesma análise de amostra não estava contaminado. “Há um desafio contínuo de demonstrar de forma conclusiva que uma determinada partícula realmente se originou em um tecido”, diz ele.
Aqueles que estão preocupados com sua exposição ao microplástico podem reduzi-la, diz Li. Seu trabalho com utensílios de cozinha descobriu que as quantidades de plástico derramadas dependem muito da temperatura – é por isso que ele parou de cozinhar alimentos em recipientes de plástico no microondas. Para reduzir os problemas com as mamadeiras, sua equipe sugere que os pais possam enxaguar as mamadeiras esterilizadas com água fria fervida em chaleiras não plásticas, para lavar os microplásticos liberados durante a esterilização. E podem preparar leite em pó para bebês em recipientes de vidro, enchendo mamadeiras depois que o leite esfriar. A equipe agora está recrutando pais para amostras voluntárias de urina e fezes de seus bebês para análise de microplásticos.
A fração nano
Partículas que são pequenas o suficiente para penetrar e permanecer nos tecidos, ou mesmo nas células, são o tipo mais preocupante e merecem mais atenção na amostragem ambiental, diz Halden. Um estudo que deliberadamente permitiu que camundongos grávidas inalassem partículas extremamente minúsculas, por exemplo, mais tarde encontrou as partículas em quase todos os órgãos de seus fetos. “Do ponto de vista do risco, é aí que está a verdadeira preocupação e é aí que precisamos de mais dados.”
Para entrar nas células, as partículas geralmente precisam ser menores do que algumas centenas de nanômetros. Não havia definição formal de nanoplástico até 2018, quando pesquisadores franceses propuseram o limite de tamanho superior de 1 µm – pequeno o suficiente para permanecer disperso por uma coluna de água onde os organismos podem consumi-los mais facilmente, em vez de afundar ou flutuar como os microplásticos maiores diz Alexandra ter Halle, uma química analítica da Universidade Paul Sabatier em Toulouse, França.
Mas os pesquisadores não sabem quase nada sobre os nanoplásticos; eles são invisíveis e não podem ser simplesmente recolhidos. Apenas medi-los confunde os cientistas.
Os pesquisadores podem usar microscópios ópticos e espectrômetros – que distinguem as partículas por suas diferentes interações com a luz – para medir o comprimento, a largura e a composição química das partículas de plástico até alguns micrômetros. Abaixo dessa escala, as partículas de plástico tornam-se difíceis de distinguir das partículas não-plásticas, como sedimentos marinhos ou células biológicas. “Você está procurando a agulha no palheiro, mas a agulha se parece com o feno”, diz Roman Lehner, um cientista de nanomateriais da Sail and Explore Association, um grupo suíço de pesquisa sem fins lucrativos.
Em 2017, ter Halle e seus colegas provaram pela primeira vez que o nanoplástico existe em uma amostra ambiental: água do mar coletada no Oceano Atlântico. Ela extraiu sólidos coloidais da água, filtrou quaisquer partículas maiores que 1 µm, queimou o que restava e usou um espectrômetro de massa – que fragmenta moléculas e classifica os fragmentos por peso molecular – para confirmar que polímeros plásticos existiram nos restos.
Isso, no entanto, não deu informações sobre os tamanhos ou formatos exatos dos nanoplásticos. Ter Halle teve uma ideia ao estudar as superfícies de dois recipientes de plástico degradados que ela coletou durante a expedição. As poucas centenas de micrômetros superiores se tornaram cristalinas e quebradiças, ela descobriu; ela acha que isso também pode ser verdade para os nanoplásticos que provavelmente se desprenderam dessas superfícies. Por enquanto, como os pesquisadores não podem coletar nanoplásticos do ambiente, aqueles que fazem estudos de laboratório trituram seu próprio plástico, esperando obter partículas semelhantes.
O uso de nanoplásticos caseiros tem uma vantagem: os pesquisadores podem introduzir etiquetas para ajudar a rastrear as partículas dentro dos organismos de teste. Lehner e colegas prepararam partículas de plástico nanométricas fluorescentes e as colocaram sob o tecido construído a partir de células humanas do revestimento intestinal14. As células absorveram as partículas, mas não mostraram sinais de citotoxicidade.
Encontrar partículas de plástico alojadas em fatias intactas de tecido – por meio de uma biópsia, por exemplo – e observar quaisquer efeitos patológicos seria a última peça do quebra-cabeça sobre os riscos microplásticos, diz Lehner. Isso seria “altamente desejável”, diz Halden. Mas para chegar aos tecidos, as partículas teriam que ser muito pequenas, então os dois pesquisadores acham que seria muito difícil detectá-las de forma conclusiva.
A coleta de todos esses dados levará muito tempo. Ter Halle colaborou com ecologistas para quantificar a ingestão de microplásticos na natureza. Analisar apenas partículas maiores que 700 µm em cerca de 800 amostras de insetos e peixes levou milhares de horas, disse ela. Os pesquisadores agora estão examinando as partículas na faixa de 25 a 700 µm. “Isso é difícil e tedioso e vai demorar muito para obter os resultados”, diz ela. Para olhar para a faixa de tamanho menor, ela acrescenta, “o esforço é exponencial”.
Nao ha tempo a perder
No momento, os níveis de microplásticos e nanoplásticos no ambiente são muito baixos para afetar a saúde humana, pensam os pesquisadores. Mas o número deles aumentará. Em setembro passado, pesquisadores projetaram15 que a quantidade de plástico adicionado ao lixo existente a cada ano – seja cuidadosamente descartado em aterros sanitários ou espalhado por terra e mar – poderia mais do que dobrar de 188 milhões de toneladas em 2016 para 380 milhões de toneladas em 2040. Até então , cerca de 10 milhões de toneladas disso poderiam estar na forma de microplásticos, estimaram os cientistas – um cálculo que não incluiu as partículas continuamente erodidas dos resíduos existentes.
É possível controlar alguns de nossos resíduos de plástico, diz Winnie Lau da Pew Charitable Trusts em Washington DC, que é a primeira autora do estudo. Os pesquisadores descobriram que se todas as soluções comprovadas para reduzir a poluição por plástico fossem adotadas em 2020 e ampliadas o mais rápido possível – incluindo a mudança para sistemas de reutilização, adoção de materiais alternativos e reciclagem de plástico – a quantidade de resíduos plásticos adicionados poderia cair para 140 milhões toneladas por ano até 2040.
De longe, os maiores ganhos viriam do corte de plásticos que são usados apenas uma vez e descartados. “Não faz sentido produzir coisas que duram 500 anos e depois usá-las por 20 minutos”, diz Galloway. “É uma forma de ser completamente insustentável.”
Publicado em 07/05/2021 20h41
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